arch/tile/include/arch/sim_def.h

   1 /*
   2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
   7  *
   8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
  11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
  12  *   more details.
  13  */
  14
  15 /**
  16  * @file
  17  *
  18  * Some low-level simulator definitions.
  19  */
  20
  21 #ifndef __ARCH_SIM_DEF_H__
  22 #define __ARCH_SIM_DEF_H__
  23
  24
  25 /**
  26  * Internal: the low bits of the SIM_CONTROL_* SPR values specify
  27  * the operation to perform, and the remaining bits are
  28  * an operation-specific parameter (often unused).
  29  */
  30 #define _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS 8
  31
  32
  33 /*
  34  * Values which can be written to SPR_SIM_CONTROL.
  35  */
  36
  37 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, stops profiling. */
  38 #define SIM_CONTROL_PROFILER_DISABLE 0
  39
  40 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, starts profiling. */
  41 #define SIM_CONTROL_PROFILER_ENABLE 1
  42
  43 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, clears profiling counters. */
  44 #define SIM_CONTROL_PROFILER_CLEAR 2
  45
  46 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, checkpoints the simulator. */
  47 #define SIM_CONTROL_CHECKPOINT 3
  48
  49 /**
  50  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a mask (shifted by 8),
  51  * sets the tracing mask to the given mask. See "sim_set_tracing()".
  52  */
  53 #define SIM_CONTROL_SET_TRACING 4
  54
  55 /**
  56  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a mask (shifted by 8),
  57  * dumps the requested items of machine state to the log.
  58  */
  59 #define SIM_CONTROL_DUMP 5
  60
  61 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, clears chip-level profiling counters. */
  62 #define SIM_CONTROL_PROFILER_CHIP_CLEAR 6
  63
  64 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, disables chip-level profiling. */
  65 #define SIM_CONTROL_PROFILER_CHIP_DISABLE 7
  66
  67 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, enables chip-level profiling. */
  68 #define SIM_CONTROL_PROFILER_CHIP_ENABLE 8
  69
  70 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, enables chip-level functional mode */
  71 #define SIM_CONTROL_ENABLE_FUNCTIONAL 9
  72
  73 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, disables chip-level functional mode. */
  74 #define SIM_CONTROL_DISABLE_FUNCTIONAL 10
  75
  76 /**
  77  * If written to SPR_SIM_CONTROL, enables chip-level functional mode.
  78  * All tiles must perform this write for functional mode to be enabled.
  79  * Ignored in naked boot mode unless --functional is specified.
  80  * WARNING: Only the hypervisor startup code should use this!
  81  */
  82 #define SIM_CONTROL_ENABLE_FUNCTIONAL_BARRIER 11
  83
  84 /**
  85  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a character (shifted by 8),
  86  * writes a string directly to the simulator output.  Written to once for
  87  * each character in the string, plus a final NUL.  Instead of NUL,
  88  * you can also use "SIM_PUTC_FLUSH_STRING" or "SIM_PUTC_FLUSH_BINARY".
  89  */
  90 /* ISSUE: Document the meaning of "newline", and the handling of NUL. */
  91 #define SIM_CONTROL_PUTC 12
  92
  93 /**
  94  * If written to SPR_SIM_CONTROL, clears the --grind-coherence state for
  95  * this core.  This is intended to be used before a loop that will
  96  * invalidate the cache by loading new data and evicting all current data.
  97  * Generally speaking, this API should only be used by system code.
  98  */
  99 #define SIM_CONTROL_GRINDER_CLEAR 13
 100
 101 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, shuts down the simulator. */
 102 #define SIM_CONTROL_SHUTDOWN 14
 103
 104 /**
 105  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a pid (shifted by 8),
 106  * indicates that a fork syscall just created the given process.
 107  */
 108 #define SIM_CONTROL_OS_FORK 15
 109
 110 /**
 111  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a pid (shifted by 8),
 112  * indicates that an exit syscall was just executed by the given process.
 113  */
 114 #define SIM_CONTROL_OS_EXIT 16
 115
 116 /**
 117  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a pid (shifted by 8),
 118  * indicates that the OS just switched to the given process.
 119  */
 120 #define SIM_CONTROL_OS_SWITCH 17
 121
 122 /**
 123  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a character (shifted by 8),
 124  * indicates that an exec syscall was just executed. Written to once for
 125  * each character in the executable name, plus a final NUL.
 126  */
 127 #define SIM_CONTROL_OS_EXEC 18
 128
 129 /**
 130  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a character (shifted by 8),
 131  * indicates that an interpreter (PT_INTERP) was loaded.  Written to once
 132  * for each character in "ADDR:PATH", plus a final NUL, where "ADDR" is a
 133  * hex load address starting with "0x", and "PATH" is the executable name.
 134  */
 135 #define SIM_CONTROL_OS_INTERP 19
 136
 137 /**
 138  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a character (shifted by 8),
 139  * indicates that a dll was loaded.  Written to once for each character
 140  * in "ADDR:PATH", plus a final NUL, where "ADDR" is a hexadecimal load
 141  * address starting with "0x", and "PATH" is the executable name.
 142  */
 143 #define SIM_CONTROL_DLOPEN 20
 144
 145 /**
 146  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a character (shifted by 8),
 147  * indicates that a dll was unloaded.  Written to once for each character
 148  * in "ADDR", plus a final NUL, where "ADDR" is a hexadecimal load
 149  * address starting with "0x".
 150  */
 151 #define SIM_CONTROL_DLCLOSE 21
 152
 153 /**
 154  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a flag (shifted by 8),
 155  * indicates whether to allow data reads to remotely-cached
 156  * dirty cache lines to be cached locally without grinder warnings or
 157  * assertions (used by Linux kernel fast memcpy).
 158  */
 159 #define SIM_CONTROL_ALLOW_MULTIPLE_CACHING 22
 160
 161 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, enables memory tracing. */
 162 #define SIM_CONTROL_ENABLE_MEM_LOGGING 23
 163
 164 /** If written to SPR_SIM_CONTROL, disables memory tracing. */
 165 #define SIM_CONTROL_DISABLE_MEM_LOGGING 24
 166
 167 /**
 168  * If written to SPR_SIM_CONTROL, changes the shaping parameters of one of
 169  * the gbe or xgbe shims. Must specify the shim id, the type, the units, and
 170  * the rate, as defined in SIM_SHAPING_SPR_ARG.
 171  */
 172 #define SIM_CONTROL_SHAPING 25
 173
 174 /**
 175  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with character (shifted by 8),
 176  * requests that a simulator command be executed.  Written to once for each
 177  * character in the command, plus a final NUL.
 178  */
 179 #define SIM_CONTROL_COMMAND 26
 180
 181 /**
 182  * If written to SPR_SIM_CONTROL, indicates that the simulated system
 183  * is panicking, to allow debugging via --debug-on-panic.
 184  */
 185 #define SIM_CONTROL_PANIC 27
 186
 187 /**
 188  * If written to SPR_SIM_CONTROL, triggers a simulator syscall.
 189  * See "sim_syscall()" for more info.
 190  */
 191 #define SIM_CONTROL_SYSCALL 32
 192
 193 /**
 194  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a pid (shifted by 8),
 195  * provides the pid that subsequent SIM_CONTROL_OS_FORK writes should
 196  * use as the pid, rather than the default previous SIM_CONTROL_OS_SWITCH.
 197  */
 198 #define SIM_CONTROL_OS_FORK_PARENT 33
 199
 200 /**
 201  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a mPIPE shim number
 202  * (shifted by 8), clears the pending magic data section.  The cleared
 203  * pending magic data section and any subsequently appended magic bytes
 204  * will only take effect when the classifier blast programmer is run.
 205  */
 206 #define SIM_CONTROL_CLEAR_MPIPE_MAGIC_BYTES 34
 207
 208 /**
 209  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a mPIPE shim number
 210  * (shifted by 8) and a byte of data (shifted by 16), appends that byte
 211  * to the shim's pending magic data section.  The pending magic data
 212  * section takes effect when the classifier blast programmer is run.
 213  */
 214 #define SIM_CONTROL_APPEND_MPIPE_MAGIC_BYTE 35
 215
 216 /**
 217  * If written to SPR_SIM_CONTROL, combined with a mPIPE shim number
 218  * (shifted by 8), an enable=1/disable=0 bit (shifted by 16), and a
 219  * mask of links (shifted by 32), enable or disable the corresponding
 220  * mPIPE links.
 221  */
 222 #define SIM_CONTROL_ENABLE_MPIPE_LINK_MAGIC_BYTE 36
 223
 224
 225 /*
 226  * Syscall numbers for use with "sim_syscall()".
 227  */
 228
 229 /** Syscall number for sim_add_watchpoint(). */
 230 #define SIM_SYSCALL_ADD_WATCHPOINT 2
 231
 232 /** Syscall number for sim_remove_watchpoint(). */
 233 #define SIM_SYSCALL_REMOVE_WATCHPOINT 3
 234
 235 /** Syscall number for sim_query_watchpoint(). */
 236 #define SIM_SYSCALL_QUERY_WATCHPOINT 4
 237
 238 /**
 239  * Syscall number that asserts that the cache lines whose 64-bit PA
 240  * is passed as the second argument to sim_syscall(), and over a
 241  * range passed as the third argument, are no longer in cache.
 242  * The simulator raises an error if this is not the case.
 243  */
 244 #define SIM_SYSCALL_VALIDATE_LINES_EVICTED 5
 245
 246 /** Syscall number for sim_query_cpu_speed(). */
 247 #define SIM_SYSCALL_QUERY_CPU_SPEED 6
 248
 249
 250 /*
 251  * Bit masks which can be shifted by 8, combined with
 252  * SIM_CONTROL_SET_TRACING, and written to SPR_SIM_CONTROL.
 253  */
 254
 255 /**
 256  * @addtogroup arch_sim
 257  * @{
 258  */
 259
 260 /** Enable --trace-cycle when passed to simulator_set_tracing(). */
 261 #define SIM_TRACE_CYCLES          0x01
 262
 263 /** Enable --trace-router when passed to simulator_set_tracing(). */
 264 #define SIM_TRACE_ROUTER          0x02
 265
 266 /** Enable --trace-register-writes when passed to simulator_set_tracing(). */
 267 #define SIM_TRACE_REGISTER_WRITES 0x04
 268
 269 /** Enable --trace-disasm when passed to simulator_set_tracing(). */
 270 #define SIM_TRACE_DISASM          0x08
 271
 272 /** Enable --trace-stall-info when passed to simulator_set_tracing(). */
 273 #define SIM_TRACE_STALL_INFO      0x10
 274
 275 /** Enable --trace-memory-controller when passed to simulator_set_tracing(). */
 276 #define SIM_TRACE_MEMORY_CONTROLLER 0x20
 277
 278 /** Enable --trace-l2 when passed to simulator_set_tracing(). */
 279 #define SIM_TRACE_L2_CACHE 0x40
 280
 281 /** Enable --trace-lines when passed to simulator_set_tracing(). */
 282 #define SIM_TRACE_LINES 0x80
 283
 284 /** Turn off all tracing when passed to simulator_set_tracing(). */
 285 #define SIM_TRACE_NONE 0
 286
 287 /** Turn on all tracing when passed to simulator_set_tracing(). */
 288 #define SIM_TRACE_ALL (-1)
 289
 290 /** @} */
 291
 292 /** Computes the value to write to SPR_SIM_CONTROL to set tracing flags. */
 293 #define SIM_TRACE_SPR_ARG(mask) \
 294   (SIM_CONTROL_SET_TRACING | ((mask) << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS))
 295
 296
 297 /*
 298  * Bit masks which can be shifted by 8, combined with
 299  * SIM_CONTROL_DUMP, and written to SPR_SIM_CONTROL.
 300  */
 301
 302 /**
 303  * @addtogroup arch_sim
 304  * @{
 305  */
 306
 307 /** Dump the general-purpose registers. */
 308 #define SIM_DUMP_REGS          0x001
 309
 310 /** Dump the SPRs. */
 311 #define SIM_DUMP_SPRS          0x002
 312
 313 /** Dump the ITLB. */
 314 #define SIM_DUMP_ITLB          0x004
 315
 316 /** Dump the DTLB. */
 317 #define SIM_DUMP_DTLB          0x008
 318
 319 /** Dump the L1 I-cache. */
 320 #define SIM_DUMP_L1I           0x010
 321
 322 /** Dump the L1 D-cache. */
 323 #define SIM_DUMP_L1D           0x020
 324
 325 /** Dump the L2 cache. */
 326 #define SIM_DUMP_L2            0x040
 327
 328 /** Dump the switch registers. */
 329 #define SIM_DUMP_SNREGS        0x080
 330
 331 /** Dump the switch ITLB. */
 332 #define SIM_DUMP_SNITLB        0x100
 333
 334 /** Dump the switch L1 I-cache. */
 335 #define SIM_DUMP_SNL1I         0x200
 336
 337 /** Dump the current backtrace. */
 338 #define SIM_DUMP_BACKTRACE     0x400
 339
 340 /** Only dump valid lines in caches. */
 341 #define SIM_DUMP_VALID_LINES   0x800
 342
 343 /** Dump everything that is dumpable. */
 344 #define SIM_DUMP_ALL (-1 & ~SIM_DUMP_VALID_LINES)
 345
 346 /** @} */
 347
 348 /** Computes the value to write to SPR_SIM_CONTROL to dump machine state. */
 349 #define SIM_DUMP_SPR_ARG(mask) \
 350   (SIM_CONTROL_DUMP | ((mask) << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS))
 351
 352
 353 /*
 354  * Bit masks which can be shifted by 8, combined with
 355  * SIM_CONTROL_PROFILER_CHIP_xxx, and written to SPR_SIM_CONTROL.
 356  */
 357
 358 /**
 359  * @addtogroup arch_sim
 360  * @{
 361  */
 362
 363 /** Use with with SIM_PROFILER_CHIP_xxx to control the memory controllers. */
 364 #define SIM_CHIP_MEMCTL        0x001
 365
 366 /** Use with with SIM_PROFILER_CHIP_xxx to control the XAUI interface. */
 367 #define SIM_CHIP_XAUI          0x002
 368
 369 /** Use with with SIM_PROFILER_CHIP_xxx to control the PCIe interface. */
 370 #define SIM_CHIP_PCIE          0x004
 371
 372 /** Use with with SIM_PROFILER_CHIP_xxx to control the MPIPE interface. */
 373 #define SIM_CHIP_MPIPE         0x008
 374
 375 /** Use with with SIM_PROFILER_CHIP_xxx to control the TRIO interface. */
 376 #define SIM_CHIP_TRIO          0x010
 377
 378 /** Reference all chip devices. */
 379 #define SIM_CHIP_ALL (-1)
 380
 381 /** @} */
 382
 383 /** Computes the value to write to SPR_SIM_CONTROL to clear chip statistics. */
 384 #define SIM_PROFILER_CHIP_CLEAR_SPR_ARG(mask) \
 385   (SIM_CONTROL_PROFILER_CHIP_CLEAR | ((mask) << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS))
 386
 387 /** Computes the value to write to SPR_SIM_CONTROL to disable chip statistics.*/
 388 #define SIM_PROFILER_CHIP_DISABLE_SPR_ARG(mask) \
 389   (SIM_CONTROL_PROFILER_CHIP_DISABLE | ((mask) << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS))
 390
 391 /** Computes the value to write to SPR_SIM_CONTROL to enable chip statistics. */
 392 #define SIM_PROFILER_CHIP_ENABLE_SPR_ARG(mask) \
 393   (SIM_CONTROL_PROFILER_CHIP_ENABLE | ((mask) << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS))
 394
 395
 396
 397 /* Shim bitrate controls. */
 398
 399 /** The number of bits used to store the shim id. */
 400 #define SIM_CONTROL_SHAPING_SHIM_ID_BITS 3
 401
 402 /**
 403  * @addtogroup arch_sim
 404  * @{
 405  */
 406
 407 /** Change the gbe 0 bitrate. */
 408 #define SIM_CONTROL_SHAPING_GBE_0 0x0
 409
 410 /** Change the gbe 1 bitrate. */
 411 #define SIM_CONTROL_SHAPING_GBE_1 0x1
 412
 413 /** Change the gbe 2 bitrate. */
 414 #define SIM_CONTROL_SHAPING_GBE_2 0x2
 415
 416 /** Change the gbe 3 bitrate. */
 417 #define SIM_CONTROL_SHAPING_GBE_3 0x3
 418
 419 /** Change the xgbe 0 bitrate. */
 420 #define SIM_CONTROL_SHAPING_XGBE_0 0x4
 421
 422 /** Change the xgbe 1 bitrate. */
 423 #define SIM_CONTROL_SHAPING_XGBE_1 0x5
 424
 425 /** The type of shaping to do. */
 426 #define SIM_CONTROL_SHAPING_TYPE_BITS 2
 427
 428 /** Control the multiplier. */
 429 #define SIM_CONTROL_SHAPING_MULTIPLIER 0
 430
 431 /** Control the PPS. */
 432 #define SIM_CONTROL_SHAPING_PPS 1
 433
 434 /** Control the BPS. */
 435 #define SIM_CONTROL_SHAPING_BPS 2
 436
 437 /** The number of bits for the units for the shaping parameter. */
 438 #define SIM_CONTROL_SHAPING_UNITS_BITS 2
 439
 440 /** Provide a number in single units. */
 441 #define SIM_CONTROL_SHAPING_UNITS_SINGLE 0
 442
 443 /** Provide a number in kilo units. */
 444 #define SIM_CONTROL_SHAPING_UNITS_KILO 1
 445
 446 /** Provide a number in mega units. */
 447 #define SIM_CONTROL_SHAPING_UNITS_MEGA 2
 448
 449 /** Provide a number in giga units. */
 450 #define SIM_CONTROL_SHAPING_UNITS_GIGA 3
 451
 452 /** @} */
 453
 454 /** How many bits are available for the rate. */
 455 #define SIM_CONTROL_SHAPING_RATE_BITS \
 456   (32 - (_SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS + \
 457          SIM_CONTROL_SHAPING_SHIM_ID_BITS + \
 458          SIM_CONTROL_SHAPING_TYPE_BITS + \
 459          SIM_CONTROL_SHAPING_UNITS_BITS))
 460
 461 /** Computes the value to write to SPR_SIM_CONTROL to change a bitrate. */
 462 #define SIM_SHAPING_SPR_ARG(shim, type, units, rate) \
 463   (SIM_CONTROL_SHAPING | \
 464    ((shim) | \
 465    ((type) << (SIM_CONTROL_SHAPING_SHIM_ID_BITS)) | \
 466    ((units) << (SIM_CONTROL_SHAPING_SHIM_ID_BITS + \
 467                 SIM_CONTROL_SHAPING_TYPE_BITS)) | \
 468    ((rate) << (SIM_CONTROL_SHAPING_SHIM_ID_BITS + \
 469                SIM_CONTROL_SHAPING_TYPE_BITS + \
 470                SIM_CONTROL_SHAPING_UNITS_BITS))) << _SIM_CONTROL_OPERATOR_BITS)
 471
 472
 473 /*
 474  * Values returned when reading SPR_SIM_CONTROL.
 475  * ISSUE: These names should share a longer common prefix.
 476  */
 477
 478 /**
 479  * When reading SPR_SIM_CONTROL, the mask of simulator tracing bits
 480  * (SIM_TRACE_xxx values).
 481  */
 482 #define SIM_TRACE_FLAG_MASK 0xFFFF
 483
 484 /** When reading SPR_SIM_CONTROL, the mask for whether profiling is enabled. */
 485 #define SIM_PROFILER_ENABLED_MASK 0x10000
 486
 487
 488 /*
 489  * Special arguments for "SIM_CONTROL_PUTC".
 490  */
 491
 492 /**
 493  * Flag value for forcing a PUTC string-flush, including
 494  * coordinate/cycle prefix and newline.
 495  */
 496 #define SIM_PUTC_FLUSH_STRING 0x100
 497
 498 /**
 499  * Flag value for forcing a PUTC binary-data-flush, which skips the
 500  * prefix and does not append a newline.
 501  */
 502 #define SIM_PUTC_FLUSH_BINARY 0x101
 503
 504
 505 #endif /* __ARCH_SIM_DEF_H__ */