git.gag.com Git - fw/openocd/blob - src/target/armv8_dpm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2009 by David Brownell
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  */
  15
  16 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  17 #include "config.h"
  18 #endif
  19
  20 #include "arm.h"
  21 #include "armv8.h"
  22 #include "armv8_dpm.h"
  23 #include <jtag/jtag.h>
  24 #include "register.h"
  25 #include "breakpoints.h"
  26 #include "target_type.h"
  27 #include "armv8_opcodes.h"
  28
  29 #include "helper/time_support.h"
  30
  31 /* T32 ITR format */
  32 #define T32_FMTITR(instr) (((instr & 0x0000FFFF) << 16) | ((instr & 0xFFFF0000) >> 16))
  33
  34 /**
  35  * @file
  36  * Implements various ARM DPM operations using architectural debug registers.
  37  * These routines layer over core-specific communication methods to cope with
  38  * implementation differences between cores like ARM1136 and Cortex-A8.
  39  *
  40  * The "Debug Programmers' Model" (DPM) for ARMv6 and ARMv7 is defined by
  41  * Part C (Debug Architecture) of the ARM Architecture Reference Manual,
  42  * ARMv7-A and ARMv7-R edition (ARM DDI 0406B).  In OpenOCD, DPM operations
  43  * are abstracted through internal programming interfaces to share code and
  44  * to minimize needless differences in debug behavior between cores.
  45  */
  46
  47 /**
  48  * Get core state from EDSCR, without necessity to retrieve CPSR
  49  */
  50 enum arm_state armv8_dpm_get_core_state(struct arm_dpm *dpm)
  51 {
  52         int el = (dpm->dscr >> 8) & 0x3;
  53         int rw = (dpm->dscr >> 10) & 0xF;
  54
  55         dpm->last_el = el;
  56
  57         /* In Debug state, each bit gives the current Execution state of each EL */
  58         if ((rw >> el) & 0b1)
  59                 return ARM_STATE_AARCH64;
  60
  61         return ARM_STATE_ARM;
  62 }
  63
  64 /*----------------------------------------------------------------------*/
  65
  66 static int dpmv8_write_dcc(struct armv8_common *armv8, uint32_t data)
  67 {
  68         return mem_ap_write_u32(armv8->debug_ap,
  69                                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DTRRX, data);
  70 }
  71
  72 static int dpmv8_write_dcc_64(struct armv8_common *armv8, uint64_t data)
  73 {
  74         int ret;
  75         ret = mem_ap_write_u32(armv8->debug_ap,
  76                                armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DTRRX, data);
  77         if (ret == ERROR_OK)
  78                 ret = mem_ap_write_u32(armv8->debug_ap,
  79                                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DTRTX, data >> 32);
  80         return ret;
  81 }
  82
  83 static int dpmv8_read_dcc(struct armv8_common *armv8, uint32_t *data,
  84         uint32_t *dscr_p)
  85 {
  86         uint32_t dscr = DSCR_ITE;
  87         int retval;
  88
  89         if (dscr_p)
  90                 dscr = *dscr_p;
  91
  92         /* Wait for DTRRXfull */
  93         long long then = timeval_ms();
  94         while ((dscr & DSCR_DTR_TX_FULL) == 0) {
  95                 retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
  96                                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DSCR,
  97                                 &dscr);
  98                 if (retval != ERROR_OK)
  99                         return retval;
 100                 if (timeval_ms() > then + 1000) {
 101                         LOG_ERROR("Timeout waiting for read dcc");
 102                         return ERROR_FAIL;
 103                 }
 104         }
 105
 106         retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
 107                                             armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DTRTX,
 108                                             data);
 109         if (retval != ERROR_OK)
 110                 return retval;
 111
 112         if (dscr_p)
 113                 *dscr_p = dscr;
 114
 115         return retval;
 116 }
 117
 118 static int dpmv8_read_dcc_64(struct armv8_common *armv8, uint64_t *data,
 119         uint32_t *dscr_p)
 120 {
 121         uint32_t dscr = DSCR_ITE;
 122         uint32_t higher;
 123         int retval;
 124
 125         if (dscr_p)
 126                 dscr = *dscr_p;
 127
 128         /* Wait for DTRRXfull */
 129         long long then = timeval_ms();
 130         while ((dscr & DSCR_DTR_TX_FULL) == 0) {
 131                 retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
 132                                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DSCR,
 133                                 &dscr);
 134                 if (retval != ERROR_OK)
 135                         return retval;
 136                 if (timeval_ms() > then + 1000) {
 137                         LOG_ERROR("Timeout waiting for DTR_TX_FULL, dscr = 0x%08" PRIx32, dscr);
 138                         return ERROR_FAIL;
 139                 }
 140         }
 141
 142         retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
 143                                             armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DTRTX,
 144                                             (uint32_t *)data);
 145         if (retval != ERROR_OK)
 146                 return retval;
 147
 148         retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
 149                                             armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DTRRX,
 150                                             &higher);
 151         if (retval != ERROR_OK)
 152                 return retval;
 153
 154         *data = *(uint32_t *)data | (uint64_t)higher << 32;
 155
 156         if (dscr_p)
 157                 *dscr_p = dscr;
 158
 159         return retval;
 160 }
 161
 162 static int dpmv8_dpm_prepare(struct arm_dpm *dpm)
 163 {
 164         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 165         uint32_t dscr;
 166         int retval;
 167
 168         /* set up invariant:  ITE is set after ever DPM operation */
 169         long long then = timeval_ms();
 170         for (;; ) {
 171                 retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
 172                                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DSCR,
 173                                 &dscr);
 174                 if (retval != ERROR_OK)
 175                         return retval;
 176                 if ((dscr & DSCR_ITE) != 0)
 177                         break;
 178                 if (timeval_ms() > then + 1000) {
 179                         LOG_ERROR("Timeout waiting for dpm prepare");
 180                         return ERROR_FAIL;
 181                 }
 182         }
 183
 184         /* update the stored copy of dscr */
 185         dpm->dscr = dscr;
 186
 187         /* this "should never happen" ... */
 188         if (dscr & DSCR_DTR_RX_FULL) {
 189                 LOG_ERROR("DSCR_DTR_RX_FULL, dscr 0x%08" PRIx32, dscr);
 190                 /* Clear DCCRX */
 191                 retval = mem_ap_read_u32(armv8->debug_ap,
 192                         armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DTRRX, &dscr);
 193                 if (retval != ERROR_OK)
 194                         return retval;
 195         }
 196
 197         return retval;
 198 }
 199
 200 static int dpmv8_dpm_finish(struct arm_dpm *dpm)
 201 {
 202         /* REVISIT what could be done here? */
 203         return ERROR_OK;
 204 }
 205
 206 static int dpmv8_exec_opcode(struct arm_dpm *dpm,
 207         uint32_t opcode, uint32_t *p_dscr)
 208 {
 209         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 210         uint32_t dscr = dpm->dscr;
 211         int retval;
 212
 213         if (p_dscr)
 214                 dscr = *p_dscr;
 215
 216         /* Wait for InstrCompl bit to be set */
 217         long long then = timeval_ms();
 218         while ((dscr & DSCR_ITE) == 0) {
 219                 retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
 220                                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DSCR, &dscr);
 221                 if (retval != ERROR_OK) {
 222                         LOG_ERROR("Could not read DSCR register, opcode = 0x%08" PRIx32, opcode);
 223                         return retval;
 224                 }
 225                 if (timeval_ms() > then + 1000) {
 226                         LOG_ERROR("Timeout waiting for aarch64_exec_opcode");
 227                         return ERROR_FAIL;
 228                 }
 229         }
 230
 231         if (armv8_dpm_get_core_state(dpm) != ARM_STATE_AARCH64)
 232                 opcode = T32_FMTITR(opcode);
 233
 234         retval = mem_ap_write_u32(armv8->debug_ap,
 235                         armv8->debug_base + CPUV8_DBG_ITR, opcode);
 236         if (retval != ERROR_OK)
 237                 return retval;
 238
 239         then = timeval_ms();
 240         do {
 241                 retval = mem_ap_read_atomic_u32(armv8->debug_ap,
 242                                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DSCR, &dscr);
 243                 if (retval != ERROR_OK) {
 244                         LOG_ERROR("Could not read DSCR register");
 245                         return retval;
 246                 }
 247                 if (timeval_ms() > then + 1000) {
 248                         LOG_ERROR("Timeout waiting for aarch64_exec_opcode");
 249                         return ERROR_FAIL;
 250                 }
 251         } while ((dscr & DSCR_ITE) == 0);       /* Wait for InstrCompl bit to be set */
 252
 253         /* update dscr and el after each command execution */
 254         dpm->dscr = dscr;
 255         if (dpm->last_el != ((dscr >> 8) & 3))
 256                 LOG_DEBUG("EL %i -> %i", dpm->last_el, (dscr >> 8) & 3);
 257         dpm->last_el = (dscr >> 8) & 3;
 258
 259         if (dscr & DSCR_ERR) {
 260                 LOG_ERROR("Opcode 0x%08"PRIx32", DSCR.ERR=1, DSCR.EL=%i", opcode, dpm->last_el);
 261                 armv8_dpm_handle_exception(dpm);
 262                 retval = ERROR_FAIL;
 263         }
 264
 265         if (p_dscr)
 266                 *p_dscr = dscr;
 267
 268         return retval;
 269 }
 270
 271 static int dpmv8_instr_execute(struct arm_dpm *dpm, uint32_t opcode)
 272 {
 273         return dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, NULL);
 274 }
 275
 276 static int dpmv8_instr_write_data_dcc(struct arm_dpm *dpm,
 277         uint32_t opcode, uint32_t data)
 278 {
 279         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 280         int retval;
 281
 282         retval = dpmv8_write_dcc(armv8, data);
 283         if (retval != ERROR_OK)
 284                 return retval;
 285
 286         return dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, 0);
 287 }
 288
 289 static int dpmv8_instr_write_data_dcc_64(struct arm_dpm *dpm,
 290         uint32_t opcode, uint64_t data)
 291 {
 292         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 293         int retval;
 294
 295         retval = dpmv8_write_dcc_64(armv8, data);
 296         if (retval != ERROR_OK)
 297                 return retval;
 298
 299         return dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, 0);
 300 }
 301
 302 static int dpmv8_instr_write_data_r0(struct arm_dpm *dpm,
 303         uint32_t opcode, uint32_t data)
 304 {
 305         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 306         uint32_t dscr = DSCR_ITE;
 307         int retval;
 308
 309         retval = dpmv8_write_dcc(armv8, data);
 310         if (retval != ERROR_OK)
 311                 return retval;
 312
 313         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, armv8_opcode(armv8, READ_REG_DTRRX), &dscr);
 314         if (retval != ERROR_OK)
 315                 return retval;
 316
 317         /* then the opcode, taking data from R0 */
 318         return dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, &dscr);
 319 }
 320
 321 static int dpmv8_instr_write_data_r0_64(struct arm_dpm *dpm,
 322         uint32_t opcode, uint64_t data)
 323 {
 324         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 325         int retval;
 326
 327         if (dpm->arm->core_state != ARM_STATE_AARCH64)
 328                 return dpmv8_instr_write_data_r0(dpm, opcode, data);
 329
 330         /* transfer data from DCC to R0 */
 331         retval = dpmv8_write_dcc_64(armv8, data);
 332         if (retval == ERROR_OK)
 333                 retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, ARMV8_MRS(SYSTEM_DBG_DBGDTR_EL0, 0), &dpm->dscr);
 334
 335         /* then the opcode, taking data from R0 */
 336         if (retval == ERROR_OK)
 337                 retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, &dpm->dscr);
 338
 339         return retval;
 340 }
 341
 342 static int dpmv8_instr_cpsr_sync(struct arm_dpm *dpm)
 343 {
 344         int retval;
 345         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 346
 347         /* "Prefetch flush" after modifying execution status in CPSR */
 348         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, armv8_opcode(armv8, ARMV8_OPC_DSB_SY), &dpm->dscr);
 349         if (retval == ERROR_OK)
 350                 dpmv8_exec_opcode(dpm, armv8_opcode(armv8, ARMV8_OPC_ISB_SY), &dpm->dscr);
 351         return retval;
 352 }
 353
 354 static int dpmv8_instr_read_data_dcc(struct arm_dpm *dpm,
 355         uint32_t opcode, uint32_t *data)
 356 {
 357         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 358         int retval;
 359
 360         /* the opcode, writing data to DCC */
 361         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, &dpm->dscr);
 362         if (retval != ERROR_OK)
 363                 return retval;
 364
 365         return dpmv8_read_dcc(armv8, data, &dpm->dscr);
 366 }
 367
 368 static int dpmv8_instr_read_data_dcc_64(struct arm_dpm *dpm,
 369         uint32_t opcode, uint64_t *data)
 370 {
 371         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 372         int retval;
 373
 374         /* the opcode, writing data to DCC */
 375         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, &dpm->dscr);
 376         if (retval != ERROR_OK)
 377                 return retval;
 378
 379         return dpmv8_read_dcc_64(armv8, data, &dpm->dscr);
 380 }
 381
 382 static int dpmv8_instr_read_data_r0(struct arm_dpm *dpm,
 383         uint32_t opcode, uint32_t *data)
 384 {
 385         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 386         int retval;
 387
 388         /* the opcode, writing data to R0 */
 389         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, &dpm->dscr);
 390         if (retval != ERROR_OK)
 391                 return retval;
 392
 393         /* write R0 to DCC */
 394         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, armv8_opcode(armv8, WRITE_REG_DTRTX), &dpm->dscr);
 395         if (retval != ERROR_OK)
 396                 return retval;
 397
 398         return dpmv8_read_dcc(armv8, data, &dpm->dscr);
 399 }
 400
 401 static int dpmv8_instr_read_data_r0_64(struct arm_dpm *dpm,
 402         uint32_t opcode, uint64_t *data)
 403 {
 404         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 405         int retval;
 406
 407         if (dpm->arm->core_state != ARM_STATE_AARCH64) {
 408                 uint32_t tmp;
 409                 retval = dpmv8_instr_read_data_r0(dpm, opcode, &tmp);
 410                 if (retval == ERROR_OK)
 411                         *data = tmp;
 412                 return retval;
 413         }
 414
 415         /* the opcode, writing data to R0 */
 416         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, opcode, &dpm->dscr);
 417         if (retval != ERROR_OK)
 418                 return retval;
 419
 420         /* write R0 to DCC */
 421         retval = dpmv8_exec_opcode(dpm, ARMV8_MSR_GP(SYSTEM_DBG_DBGDTR_EL0, 0), &dpm->dscr);
 422         if (retval != ERROR_OK)
 423                 return retval;
 424
 425         return dpmv8_read_dcc_64(armv8, data, &dpm->dscr);
 426 }
 427
 428 #if 0
 429 static int dpmv8_bpwp_enable(struct arm_dpm *dpm, unsigned index_t,
 430         target_addr_t addr, uint32_t control)
 431 {
 432         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 433         uint32_t vr = armv8->debug_base;
 434         uint32_t cr = armv8->debug_base;
 435         int retval;
 436
 437         switch (index_t) {
 438                 case 0 ... 15:  /* breakpoints */
 439                         vr += CPUV8_DBG_BVR_BASE;
 440                         cr += CPUV8_DBG_BCR_BASE;
 441                         break;
 442                 case 16 ... 31: /* watchpoints */
 443                         vr += CPUV8_DBG_WVR_BASE;
 444                         cr += CPUV8_DBG_WCR_BASE;
 445                         index_t -= 16;
 446                         break;
 447                 default:
 448                         return ERROR_FAIL;
 449         }
 450         vr += 16 * index_t;
 451         cr += 16 * index_t;
 452
 453         LOG_DEBUG("A8: bpwp enable, vr %08x cr %08x",
 454                 (unsigned) vr, (unsigned) cr);
 455
 456         retval = mem_ap_write_atomic_u32(armv8->debug_ap, vr, addr);
 457         if (retval != ERROR_OK)
 458                 return retval;
 459         return mem_ap_write_atomic_u32(armv8->debug_ap, cr, control);
 460 }
 461 #endif
 462
 463 static int dpmv8_bpwp_disable(struct arm_dpm *dpm, unsigned index_t)
 464 {
 465         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 466         uint32_t cr;
 467
 468         switch (index_t) {
 469                 case 0 ... 15:
 470                         cr = armv8->debug_base + CPUV8_DBG_BCR_BASE;
 471                         break;
 472                 case 16 ... 31:
 473                         cr = armv8->debug_base + CPUV8_DBG_WCR_BASE;
 474                         index_t -= 16;
 475                         break;
 476                 default:
 477                         return ERROR_FAIL;
 478         }
 479         cr += 16 * index_t;
 480
 481         LOG_DEBUG("A: bpwp disable, cr %08x", (unsigned) cr);
 482
 483         /* clear control register */
 484         return mem_ap_write_atomic_u32(armv8->debug_ap, cr, 0);
 485 }
 486
 487 /*
 488  * Coprocessor support
 489  */
 490
 491 /* Read coprocessor */
 492 static int dpmv8_mrc(struct target *target, int cpnum,
 493         uint32_t op1, uint32_t op2, uint32_t CRn, uint32_t CRm,
 494         uint32_t *value)
 495 {
 496         struct arm *arm = target_to_arm(target);
 497         struct arm_dpm *dpm = arm->dpm;
 498         int retval;
 499
 500         retval = dpm->prepare(dpm);
 501         if (retval != ERROR_OK)
 502                 return retval;
 503
 504         LOG_DEBUG("MRC p%d, %d, r0, c%d, c%d, %d", cpnum,
 505                 (int) op1, (int) CRn,
 506                 (int) CRm, (int) op2);
 507
 508         /* read coprocessor register into R0; return via DCC */
 509         retval = dpm->instr_read_data_r0(dpm,
 510                         ARMV4_5_MRC(cpnum, op1, 0, CRn, CRm, op2),
 511                         value);
 512
 513         /* (void) */ dpm->finish(dpm);
 514         return retval;
 515 }
 516
 517 static int dpmv8_mcr(struct target *target, int cpnum,
 518         uint32_t op1, uint32_t op2, uint32_t CRn, uint32_t CRm,
 519         uint32_t value)
 520 {
 521         struct arm *arm = target_to_arm(target);
 522         struct arm_dpm *dpm = arm->dpm;
 523         int retval;
 524
 525         retval = dpm->prepare(dpm);
 526         if (retval != ERROR_OK)
 527                 return retval;
 528
 529         LOG_DEBUG("MCR p%d, %d, r0, c%d, c%d, %d", cpnum,
 530                 (int) op1, (int) CRn,
 531                 (int) CRm, (int) op2);
 532
 533         /* read DCC into r0; then write coprocessor register from R0 */
 534         retval = dpm->instr_write_data_r0(dpm,
 535                         ARMV4_5_MCR(cpnum, op1, 0, CRn, CRm, op2),
 536                         value);
 537
 538         /* (void) */ dpm->finish(dpm);
 539         return retval;
 540 }
 541
 542 /*----------------------------------------------------------------------*/
 543
 544 /*
 545  * Register access utilities
 546  */
 547
 548 int armv8_dpm_modeswitch(struct arm_dpm *dpm, enum arm_mode mode)
 549 {
 550         struct armv8_common *armv8 = (struct armv8_common *)dpm->arm->arch_info;
 551         int retval = ERROR_OK;
 552         unsigned int target_el;
 553         enum arm_state core_state;
 554         uint32_t cpsr;
 555
 556         /* restore previous mode */
 557         if (mode == ARM_MODE_ANY) {
 558                 cpsr = buf_get_u32(dpm->arm->cpsr->value, 0, 32);
 559
 560                 LOG_DEBUG("restoring mode, cpsr = 0x%08"PRIx32, cpsr);
 561
 562         } else {
 563                 LOG_DEBUG("setting mode 0x%"PRIx32, mode);
 564
 565                 /* else force to the specified mode */
 566                 if (is_arm_mode(mode))
 567                         cpsr = mode;
 568                 else
 569                         cpsr = mode >> 4;
 570         }
 571
 572         switch (cpsr & 0x1f) {
 573         /* aarch32 modes */
 574         case ARM_MODE_USR:
 575                 target_el = 0;
 576                 break;
 577         case ARM_MODE_SVC:
 578         case ARM_MODE_ABT:
 579         case ARM_MODE_IRQ:
 580         case ARM_MODE_FIQ:
 581                 target_el = 1;
 582                 break;
 583         /*
 584          * TODO: handle ARM_MODE_HYP
 585          * case ARM_MODE_HYP:
 586          *      target_el = 2;
 587          *      break;
 588          */
 589         case ARM_MODE_MON:
 590                 target_el = 3;
 591                 break;
 592         /* aarch64 modes */
 593         default:
 594                 target_el = (cpsr >> 2) & 3;
 595         }
 596
 597         if (target_el > SYSTEM_CUREL_EL3) {
 598                 LOG_ERROR("%s: Invalid target exception level %i", __func__, target_el);
 599                 return ERROR_FAIL;
 600         }
 601
 602         LOG_DEBUG("target_el = %i, last_el = %i", target_el, dpm->last_el);
 603         if (target_el > dpm->last_el) {
 604                 retval = dpm->instr_execute(dpm,
 605                                 armv8_opcode(armv8, ARMV8_OPC_DCPS) | target_el);
 606
 607                 /* DCPS clobbers registers just like an exception taken */
 608                 armv8_dpm_handle_exception(dpm);
 609         } else {
 610                 core_state = armv8_dpm_get_core_state(dpm);
 611                 if (core_state != ARM_STATE_AARCH64) {
 612                         /* cannot do DRPS/ERET when already in EL0 */
 613                         if (dpm->last_el != 0) {
 614                                 /* load SPSR with the desired mode and execute DRPS */
 615                                 LOG_DEBUG("SPSR = 0x%08"PRIx32, cpsr);
 616                                 retval = dpm->instr_write_data_r0(dpm,
 617                                                 ARMV8_MSR_GP_xPSR_T1(1, 0, 15), cpsr);
 618                                 if (retval == ERROR_OK)
 619                                         retval = dpm->instr_execute(dpm, armv8_opcode(armv8, ARMV8_OPC_DRPS));
 620                         }
 621                 } else {
 622                         /*
 623                          * need to execute multiple DRPS instructions until target_el
 624                          * is reached
 625                          */
 626                         while (retval == ERROR_OK && dpm->last_el != target_el) {
 627                                 unsigned int cur_el = dpm->last_el;
 628                                 retval = dpm->instr_execute(dpm, armv8_opcode(armv8, ARMV8_OPC_DRPS));
 629                                 if (cur_el == dpm->last_el) {
 630                                         LOG_INFO("Cannot reach EL %i, SPSR corrupted?", target_el);
 631                                         break;
 632                                 }
 633                         }
 634                 }
 635
 636                 /* On executing DRPS, DSPSR and DLR become UNKNOWN, mark them as dirty */
 637                 dpm->arm->cpsr->dirty = true;
 638                 dpm->arm->pc->dirty = true;
 639
 640                 /*
 641                  * re-evaluate the core state, we might be in Aarch32 state now
 642                  * we rely on dpm->dscr being up-to-date
 643                  */
 644                 core_state = armv8_dpm_get_core_state(dpm);
 645                 armv8_select_opcodes(armv8, core_state == ARM_STATE_AARCH64);
 646                 armv8_select_reg_access(armv8, core_state == ARM_STATE_AARCH64);
 647         }
 648
 649         return retval;
 650 }
 651
 652 /*
 653  * Common register read, relies on armv8_select_reg_access() having been called.
 654  */
 655 static int dpmv8_read_reg(struct arm_dpm *dpm, struct reg *r, unsigned regnum)
 656 {
 657         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 658         uint64_t value_64;
 659         int retval;
 660
 661         retval = armv8->read_reg_u64(armv8, regnum, &value_64);
 662
 663         if (retval == ERROR_OK) {
 664                 r->valid = true;
 665                 r->dirty = false;
 666                 buf_set_u64(r->value, 0, r->size, value_64);
 667                 if (r->size == 64)
 668                         LOG_DEBUG("READ: %s, %16.8llx", r->name, (unsigned long long) value_64);
 669                 else
 670                         LOG_DEBUG("READ: %s, %8.8x", r->name, (unsigned int) value_64);
 671         }
 672         return ERROR_OK;
 673 }
 674
 675 /*
 676  * Common register write, relies on armv8_select_reg_access() having been called.
 677  */
 678 static int dpmv8_write_reg(struct arm_dpm *dpm, struct reg *r, unsigned regnum)
 679 {
 680         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
 681         int retval = ERROR_FAIL;
 682         uint64_t value_64;
 683
 684         value_64 = buf_get_u64(r->value, 0, r->size);
 685
 686         retval = armv8->write_reg_u64(armv8, regnum, value_64);
 687         if (retval == ERROR_OK) {
 688                 r->dirty = false;
 689                 if (r->size == 64)
 690                         LOG_DEBUG("WRITE: %s, %16.8llx", r->name, (unsigned long long)value_64);
 691                 else
 692                         LOG_DEBUG("WRITE: %s, %8.8x", r->name, (unsigned int)value_64);
 693         }
 694
 695         return ERROR_OK;
 696 }
 697
 698 /**
 699  * Read basic registers of the the current context:  R0 to R15, and CPSR;
 700  * sets the core mode (such as USR or IRQ) and state (such as ARM or Thumb).
 701  * In normal operation this is called on entry to halting debug state,
 702  * possibly after some other operations supporting restore of debug state
 703  * or making sure the CPU is fully idle (drain write buffer, etc).
 704  */
 705 int armv8_dpm_read_current_registers(struct arm_dpm *dpm)
 706 {
 707         struct arm *arm = dpm->arm;
 708         struct armv8_common *armv8 = (struct armv8_common *)arm->arch_info;
 709         struct reg_cache *cache;
 710         struct reg *r;
 711         uint32_t cpsr;
 712         int retval;
 713
 714         retval = dpm->prepare(dpm);
 715         if (retval != ERROR_OK)
 716                 return retval;
 717
 718         cache = arm->core_cache;
 719
 720         /* read R0 first (it's used for scratch), then CPSR */
 721         r = cache->reg_list + 0;
 722         if (!r->valid) {
 723                 retval = dpmv8_read_reg(dpm, r, 0);
 724                 if (retval != ERROR_OK)
 725                         goto fail;
 726         }
 727         r->dirty = true;
 728
 729         /* read cpsr to r0 and get it back */
 730         retval = dpm->instr_read_data_r0(dpm,
 731                         armv8_opcode(armv8, READ_REG_DSPSR), &cpsr);
 732         if (retval != ERROR_OK)
 733                 goto fail;
 734
 735         /* update core mode and state */
 736         armv8_set_cpsr(arm, cpsr);
 737
 738         for (unsigned int i = 1; i < cache->num_regs ; i++) {
 739                 struct arm_reg *arm_reg;
 740
 741                 r = armv8_reg_current(arm, i);
 742                 if (r->valid)
 743                         continue;
 744
 745                 /*
 746                  * Only read registers that are available from the
 747                  * current EL (or core mode).
 748                  */
 749                 arm_reg = r->arch_info;
 750                 if (arm_reg->mode != ARM_MODE_ANY &&
 751                                 dpm->last_el != armv8_curel_from_core_mode(arm_reg->mode))
 752                         continue;
 753
 754                 retval = dpmv8_read_reg(dpm, r, i);
 755                 if (retval != ERROR_OK)
 756                         goto fail;
 757
 758         }
 759
 760 fail:
 761         dpm->finish(dpm);
 762         return retval;
 763 }
 764
 765 /* Avoid needless I/O ... leave breakpoints and watchpoints alone
 766  * unless they're removed, or need updating because of single-stepping
 767  * or running debugger code.
 768  */
 769 static int dpmv8_maybe_update_bpwp(struct arm_dpm *dpm, bool bpwp,
 770         struct dpm_bpwp *xp, int *set_p)
 771 {
 772         int retval = ERROR_OK;
 773         bool disable;
 774
 775         if (!set_p) {
 776                 if (!xp->dirty)
 777                         goto done;
 778                 xp->dirty = false;
 779                 /* removed or startup; we must disable it */
 780                 disable = true;
 781         } else if (bpwp) {
 782                 if (!xp->dirty)
 783                         goto done;
 784                 /* disabled, but we must set it */
 785                 xp->dirty = disable = false;
 786                 *set_p = true;
 787         } else {
 788                 if (!*set_p)
 789                         goto done;
 790                 /* set, but we must temporarily disable it */
 791                 xp->dirty = disable = true;
 792                 *set_p = false;
 793         }
 794
 795         if (disable)
 796                 retval = dpm->bpwp_disable(dpm, xp->number);
 797         else
 798                 retval = dpm->bpwp_enable(dpm, xp->number,
 799                                 xp->address, xp->control);
 800
 801         if (retval != ERROR_OK)
 802                 LOG_ERROR("%s: can't %s HW %spoint %d",
 803                         disable ? "disable" : "enable",
 804                         target_name(dpm->arm->target),
 805                         (xp->number < 16) ? "break" : "watch",
 806                         xp->number & 0xf);
 807 done:
 808         return retval;
 809 }
 810
 811 static int dpmv8_add_breakpoint(struct target *target, struct breakpoint *bp);
 812
 813 /**
 814  * Writes all modified core registers for all processor modes.  In normal
 815  * operation this is called on exit from halting debug state.
 816  *
 817  * @param dpm: represents the processor
 818  * @param bpwp: true ensures breakpoints and watchpoints are set,
 819  *      false ensures they are cleared
 820  */
 821 int armv8_dpm_write_dirty_registers(struct arm_dpm *dpm, bool bpwp)
 822 {
 823         struct arm *arm = dpm->arm;
 824         struct reg_cache *cache = arm->core_cache;
 825         int retval;
 826
 827         retval = dpm->prepare(dpm);
 828         if (retval != ERROR_OK)
 829                 goto done;
 830
 831         /* If we're managing hardware breakpoints for this core, enable
 832          * or disable them as requested.
 833          *
 834          * REVISIT We don't yet manage them for ANY cores.  Eventually
 835          * we should be able to assume we handle them; but until then,
 836          * cope with the hand-crafted breakpoint code.
 837          */
 838         if (arm->target->type->add_breakpoint == dpmv8_add_breakpoint) {
 839                 for (unsigned i = 0; i < dpm->nbp; i++) {
 840                         struct dpm_bp *dbp = dpm->dbp + i;
 841                         struct breakpoint *bp = dbp->bp;
 842
 843                         retval = dpmv8_maybe_update_bpwp(dpm, bpwp, &dbp->bpwp,
 844                                         bp ? &bp->set : NULL);
 845                         if (retval != ERROR_OK)
 846                                 goto done;
 847                 }
 848         }
 849
 850         /* enable/disable watchpoints */
 851         for (unsigned i = 0; i < dpm->nwp; i++) {
 852                 struct dpm_wp *dwp = dpm->dwp + i;
 853                 struct watchpoint *wp = dwp->wp;
 854
 855                 retval = dpmv8_maybe_update_bpwp(dpm, bpwp, &dwp->bpwp,
 856                                 wp ? &wp->set : NULL);
 857                 if (retval != ERROR_OK)
 858                         goto done;
 859         }
 860
 861         /* NOTE:  writes to breakpoint and watchpoint registers might
 862          * be queued, and need (efficient/batched) flushing later.
 863          */
 864
 865         /* Restore original core mode and state */
 866         retval = armv8_dpm_modeswitch(dpm, ARM_MODE_ANY);
 867         if (retval != ERROR_OK)
 868                 goto done;
 869
 870         /* check everything except our scratch register R0 */
 871         for (unsigned i = 1; i < cache->num_regs; i++) {
 872                 struct arm_reg *r;
 873
 874                 /* skip PC and CPSR */
 875                 if (i == ARMV8_PC || i == ARMV8_xPSR)
 876                         continue;
 877                 /* skip invalid */
 878                 if (!cache->reg_list[i].valid)
 879                         continue;
 880                 /* skip non-dirty */
 881                 if (!cache->reg_list[i].dirty)
 882                         continue;
 883
 884                 /* skip all registers not on the current EL */
 885                 r = cache->reg_list[i].arch_info;
 886                 if (r->mode != ARM_MODE_ANY &&
 887                                 dpm->last_el != armv8_curel_from_core_mode(r->mode))
 888                         continue;
 889
 890                 retval = dpmv8_write_reg(dpm, &cache->reg_list[i], i);
 891                 if (retval != ERROR_OK)
 892                         break;
 893         }
 894
 895         /* flush CPSR and PC */
 896         if (retval == ERROR_OK)
 897                 retval = dpmv8_write_reg(dpm, &cache->reg_list[ARMV8_xPSR], ARMV8_xPSR);
 898         if (retval == ERROR_OK)
 899                 retval = dpmv8_write_reg(dpm, &cache->reg_list[ARMV8_PC], ARMV8_PC);
 900         /* flush R0 -- it's *very* dirty by now */
 901         if (retval == ERROR_OK)
 902                 retval = dpmv8_write_reg(dpm, &cache->reg_list[0], 0);
 903         if (retval == ERROR_OK)
 904                 dpm->instr_cpsr_sync(dpm);
 905 done:
 906         dpm->finish(dpm);
 907         return retval;
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Standard ARM register accessors ... there are three methods
 912  * in "struct arm", to support individual read/write and bulk read
 913  * of registers.
 914  */
 915
 916 static int armv8_dpm_read_core_reg(struct target *target, struct reg *r,
 917         int regnum, enum arm_mode mode)
 918 {
 919         struct arm *arm = target_to_arm(target);
 920         struct arm_dpm *dpm = target_to_arm(target)->dpm;
 921         int retval;
 922         int max = arm->core_cache->num_regs;
 923
 924         if (regnum < 0 || regnum >= max)
 925                 return ERROR_COMMAND_SYNTAX_ERROR;
 926
 927         /*
 928          * REVISIT what happens if we try to read SPSR in a core mode
 929          * which has no such register?
 930          */
 931         retval = dpm->prepare(dpm);
 932         if (retval != ERROR_OK)
 933                 return retval;
 934
 935         retval = dpmv8_read_reg(dpm, r, regnum);
 936         if (retval != ERROR_OK)
 937                 goto fail;
 938
 939 fail:
 940         /* (void) */ dpm->finish(dpm);
 941         return retval;
 942 }
 943
 944 static int armv8_dpm_write_core_reg(struct target *target, struct reg *r,
 945         int regnum, enum arm_mode mode, uint8_t *value)
 946 {
 947         struct arm *arm = target_to_arm(target);
 948         struct arm_dpm *dpm = target_to_arm(target)->dpm;
 949         int retval;
 950         int max = arm->core_cache->num_regs;
 951
 952         if (regnum < 0 || regnum > max)
 953                 return ERROR_COMMAND_SYNTAX_ERROR;
 954
 955         /* REVISIT what happens if we try to write SPSR in a core mode
 956          * which has no such register?
 957          */
 958
 959         retval = dpm->prepare(dpm);
 960         if (retval != ERROR_OK)
 961                 return retval;
 962
 963         retval = dpmv8_write_reg(dpm, r, regnum);
 964
 965         /* always clean up, regardless of error */
 966         dpm->finish(dpm);
 967
 968         return retval;
 969 }
 970
 971 static int armv8_dpm_full_context(struct target *target)
 972 {
 973         struct arm *arm = target_to_arm(target);
 974         struct arm_dpm *dpm = arm->dpm;
 975         struct reg_cache *cache = arm->core_cache;
 976         int retval;
 977         bool did_read;
 978
 979         retval = dpm->prepare(dpm);
 980         if (retval != ERROR_OK)
 981                 goto done;
 982
 983         do {
 984                 enum arm_mode mode = ARM_MODE_ANY;
 985
 986                 did_read = false;
 987
 988                 /* We "know" arm_dpm_read_current_registers() was called so
 989                  * the unmapped registers (R0..R7, PC, AND CPSR) and some
 990                  * view of R8..R14 are current.  We also "know" oddities of
 991                  * register mapping: special cases for R8..R12 and SPSR.
 992                  *
 993                  * Pick some mode with unread registers and read them all.
 994                  * Repeat until done.
 995                  */
 996                 for (unsigned i = 0; i < cache->num_regs; i++) {
 997                         struct arm_reg *r;
 998
 999                         if (cache->reg_list[i].valid)
1000                                 continue;
1001                         r = cache->reg_list[i].arch_info;
1002
1003                         /* may need to pick a mode and set CPSR */
1004                         if (!did_read) {
1005                                 did_read = true;
1006                                 mode = r->mode;
1007
1008                                 /* For regular (ARM_MODE_ANY) R8..R12
1009                                  * in case we've entered debug state
1010                                  * in FIQ mode we need to patch mode.
1011                                  */
1012                                 if (mode != ARM_MODE_ANY)
1013                                         retval = armv8_dpm_modeswitch(dpm, mode);
1014                                 else
1015                                         retval = armv8_dpm_modeswitch(dpm, ARM_MODE_USR);
1016
1017                                 if (retval != ERROR_OK)
1018                                         goto done;
1019                         }
1020                         if (r->mode != mode)
1021                                 continue;
1022
1023                         /* CPSR was read, so "R16" must mean SPSR */
1024                         retval = dpmv8_read_reg(dpm,
1025                                         &cache->reg_list[i],
1026                                         (r->num == 16) ? 17 : r->num);
1027                         if (retval != ERROR_OK)
1028                                 goto done;
1029                 }
1030
1031         } while (did_read);
1032
1033         retval = armv8_dpm_modeswitch(dpm, ARM_MODE_ANY);
1034         /* (void) */ dpm->finish(dpm);
1035 done:
1036         return retval;
1037 }
1038
1039
1040 /*----------------------------------------------------------------------*/
1041
1042 /*
1043  * Breakpoint and Watchpoint support.
1044  *
1045  * Hardware {break,watch}points are usually left active, to minimize
1046  * debug entry/exit costs.  When they are set or cleared, it's done in
1047  * batches.  Also, DPM-conformant hardware can update debug registers
1048  * regardless of whether the CPU is running or halted ... though that
1049  * fact isn't currently leveraged.
1050  */
1051
1052 static int dpmv8_bpwp_setup(struct arm_dpm *dpm, struct dpm_bpwp *xp,
1053         uint32_t addr, uint32_t length)
1054 {
1055         uint32_t control;
1056
1057         control = (1 << 0)      /* enable */
1058                 | (3 << 1);     /* both user and privileged access */
1059
1060         /* Match 1, 2, or all 4 byte addresses in this word.
1061          *
1062          * FIXME:  v7 hardware allows lengths up to 2 GB for BP and WP.
1063          * Support larger length, when addr is suitably aligned.  In
1064          * particular, allow watchpoints on 8 byte "double" values.
1065          *
1066          * REVISIT allow watchpoints on unaligned 2-bit values; and on
1067          * v7 hardware, unaligned 4-byte ones too.
1068          */
1069         switch (length) {
1070                 case 1:
1071                         control |= (1 << (addr & 3)) << 5;
1072                         break;
1073                 case 2:
1074                         /* require 2-byte alignment */
1075                         if (!(addr & 1)) {
1076                                 control |= (3 << (addr & 2)) << 5;
1077                                 break;
1078                         }
1079                 /* FALL THROUGH */
1080                 case 4:
1081                         /* require 4-byte alignment */
1082                         if (!(addr & 3)) {
1083                                 control |= 0xf << 5;
1084                                 break;
1085                         }
1086                 /* FALL THROUGH */
1087                 default:
1088                         LOG_ERROR("unsupported {break,watch}point length/alignment");
1089                         return ERROR_COMMAND_SYNTAX_ERROR;
1090         }
1091
1092         /* other shared control bits:
1093          * bits 15:14 == 0 ... both secure and nonsecure states (v6.1+ only)
1094          * bit 20 == 0 ... not linked to a context ID
1095          * bit 28:24 == 0 ... not ignoring N LSBs (v7 only)
1096          */
1097
1098         xp->address = addr & ~3;
1099         xp->control = control;
1100         xp->dirty = true;
1101
1102         LOG_DEBUG("BPWP: addr %8.8" PRIx32 ", control %" PRIx32 ", number %d",
1103                 xp->address, control, xp->number);
1104
1105         /* hardware is updated in write_dirty_registers() */
1106         return ERROR_OK;
1107 }
1108
1109 static int dpmv8_add_breakpoint(struct target *target, struct breakpoint *bp)
1110 {
1111         struct arm *arm = target_to_arm(target);
1112         struct arm_dpm *dpm = arm->dpm;
1113         int retval = ERROR_TARGET_RESOURCE_NOT_AVAILABLE;
1114
1115         if (bp->length < 2)
1116                 return ERROR_COMMAND_SYNTAX_ERROR;
1117         if (!dpm->bpwp_enable)
1118                 return retval;
1119
1120         /* FIXME we need a generic solution for software breakpoints. */
1121         if (bp->type == BKPT_SOFT)
1122                 LOG_DEBUG("using HW bkpt, not SW...");
1123
1124         for (unsigned i = 0; i < dpm->nbp; i++) {
1125                 if (!dpm->dbp[i].bp) {
1126                         retval = dpmv8_bpwp_setup(dpm, &dpm->dbp[i].bpwp,
1127                                         bp->address, bp->length);
1128                         if (retval == ERROR_OK)
1129                                 dpm->dbp[i].bp = bp;
1130                         break;
1131                 }
1132         }
1133
1134         return retval;
1135 }
1136
1137 static int dpmv8_remove_breakpoint(struct target *target, struct breakpoint *bp)
1138 {
1139         struct arm *arm = target_to_arm(target);
1140         struct arm_dpm *dpm = arm->dpm;
1141         int retval = ERROR_COMMAND_SYNTAX_ERROR;
1142
1143         for (unsigned i = 0; i < dpm->nbp; i++) {
1144                 if (dpm->dbp[i].bp == bp) {
1145                         dpm->dbp[i].bp = NULL;
1146                         dpm->dbp[i].bpwp.dirty = true;
1147
1148                         /* hardware is updated in write_dirty_registers() */
1149                         retval = ERROR_OK;
1150                         break;
1151                 }
1152         }
1153
1154         return retval;
1155 }
1156
1157 static int dpmv8_watchpoint_setup(struct arm_dpm *dpm, unsigned index_t,
1158         struct watchpoint *wp)
1159 {
1160         int retval;
1161         struct dpm_wp *dwp = dpm->dwp + index_t;
1162         uint32_t control;
1163
1164         /* this hardware doesn't support data value matching or masking */
1165         if (wp->value || wp->mask != ~(uint32_t)0) {
1166                 LOG_DEBUG("watchpoint values and masking not supported");
1167                 return ERROR_TARGET_RESOURCE_NOT_AVAILABLE;
1168         }
1169
1170         retval = dpmv8_bpwp_setup(dpm, &dwp->bpwp, wp->address, wp->length);
1171         if (retval != ERROR_OK)
1172                 return retval;
1173
1174         control = dwp->bpwp.control;
1175         switch (wp->rw) {
1176                 case WPT_READ:
1177                         control |= 1 << 3;
1178                         break;
1179                 case WPT_WRITE:
1180                         control |= 2 << 3;
1181                         break;
1182                 case WPT_ACCESS:
1183                         control |= 3 << 3;
1184                         break;
1185         }
1186         dwp->bpwp.control = control;
1187
1188         dpm->dwp[index_t].wp = wp;
1189
1190         return retval;
1191 }
1192
1193 static int dpmv8_add_watchpoint(struct target *target, struct watchpoint *wp)
1194 {
1195         struct arm *arm = target_to_arm(target);
1196         struct arm_dpm *dpm = arm->dpm;
1197         int retval = ERROR_TARGET_RESOURCE_NOT_AVAILABLE;
1198
1199         if (dpm->bpwp_enable) {
1200                 for (unsigned i = 0; i < dpm->nwp; i++) {
1201                         if (!dpm->dwp[i].wp) {
1202                                 retval = dpmv8_watchpoint_setup(dpm, i, wp);
1203                                 break;
1204                         }
1205                 }
1206         }
1207
1208         return retval;
1209 }
1210
1211 static int dpmv8_remove_watchpoint(struct target *target, struct watchpoint *wp)
1212 {
1213         struct arm *arm = target_to_arm(target);
1214         struct arm_dpm *dpm = arm->dpm;
1215         int retval = ERROR_COMMAND_SYNTAX_ERROR;
1216
1217         for (unsigned i = 0; i < dpm->nwp; i++) {
1218                 if (dpm->dwp[i].wp == wp) {
1219                         dpm->dwp[i].wp = NULL;
1220                         dpm->dwp[i].bpwp.dirty = true;
1221
1222                         /* hardware is updated in write_dirty_registers() */
1223                         retval = ERROR_OK;
1224                         break;
1225                 }
1226         }
1227
1228         return retval;
1229 }
1230
1231 void armv8_dpm_report_wfar(struct arm_dpm *dpm, uint64_t addr)
1232 {
1233         switch (dpm->arm->core_state) {
1234                 case ARM_STATE_ARM:
1235                 case ARM_STATE_AARCH64:
1236                         addr -= 8;
1237                         break;
1238                 case ARM_STATE_THUMB:
1239                 case ARM_STATE_THUMB_EE:
1240                         addr -= 4;
1241                         break;
1242                 case ARM_STATE_JAZELLE:
1243                         /* ?? */
1244                         break;
1245                 default:
1246                         LOG_DEBUG("Unknown core_state");
1247                         break;
1248         }
1249         dpm->wp_pc = addr;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Handle exceptions taken in debug state. This happens mostly for memory
1254  * accesses that violated a MMU policy. Taking an exception while in debug
1255  * state clobbers certain state registers on the target exception level.
1256  * Just mark those registers dirty so that they get restored on resume.
1257  * This works both for Aarch32 and Aarch64 states.
1258  *
1259  * This function must not perform any actions that trigger another exception
1260  * or a recursion will happen.
1261  */
1262 void armv8_dpm_handle_exception(struct arm_dpm *dpm)
1263 {
1264         struct armv8_common *armv8 = dpm->arm->arch_info;
1265         struct reg_cache *cache = dpm->arm->core_cache;
1266         enum arm_state core_state;
1267         uint64_t dlr;
1268         uint32_t dspsr;
1269         unsigned int el;
1270
1271         static const int clobbered_regs_by_el[3][5] = {
1272                 { ARMV8_PC, ARMV8_xPSR, ARMV8_ELR_EL1, ARMV8_ESR_EL1, ARMV8_SPSR_EL1 },
1273                 { ARMV8_PC, ARMV8_xPSR, ARMV8_ELR_EL2, ARMV8_ESR_EL2, ARMV8_SPSR_EL2 },
1274                 { ARMV8_PC, ARMV8_xPSR, ARMV8_ELR_EL3, ARMV8_ESR_EL3, ARMV8_SPSR_EL3 },
1275         };
1276
1277         el = (dpm->dscr >> 8) & 3;
1278
1279         /* safety check, must not happen since EL0 cannot be a target for an exception */
1280         if (el < SYSTEM_CUREL_EL1 || el > SYSTEM_CUREL_EL3) {
1281                 LOG_ERROR("%s: EL %i is invalid, DSCR corrupted?", __func__, el);
1282                 return;
1283         }
1284
1285         /* Clear sticky error */
1286         mem_ap_write_u32(armv8->debug_ap,
1287                 armv8->debug_base + CPUV8_DBG_DRCR, DRCR_CSE);
1288
1289         armv8->read_reg_u64(armv8, ARMV8_xPSR, &dlr);
1290         dspsr = dlr;
1291         armv8->read_reg_u64(armv8, ARMV8_PC, &dlr);
1292
1293         LOG_DEBUG("Exception taken to EL %i, DLR=0x%016"PRIx64" DSPSR=0x%08"PRIx32,
1294                         el, dlr, dspsr);
1295
1296         /* mark all clobbered registers as dirty */
1297         for (int i = 0; i < 5; i++)
1298                 cache->reg_list[clobbered_regs_by_el[el-1][i]].dirty = true;
1299
1300         /*
1301          * re-evaluate the core state, we might be in Aarch64 state now
1302          * we rely on dpm->dscr being up-to-date
1303          */
1304         core_state = armv8_dpm_get_core_state(dpm);
1305         armv8_select_opcodes(armv8, core_state == ARM_STATE_AARCH64);
1306         armv8_select_reg_access(armv8, core_state == ARM_STATE_AARCH64);
1307 }
1308
1309 /*----------------------------------------------------------------------*/
1310
1311 /*
1312  * Other debug and support utilities
1313  */
1314
1315 void armv8_dpm_report_dscr(struct arm_dpm *dpm, uint32_t dscr)
1316 {
1317         struct target *target = dpm->arm->target;
1318
1319         dpm->dscr = dscr;
1320         dpm->last_el = (dscr >> 8) & 3;
1321
1322         /* Examine debug reason */
1323         switch (DSCR_ENTRY(dscr)) {
1324                 /* FALL THROUGH -- assume a v6 core in abort mode */
1325                 case DSCRV8_ENTRY_EXT_DEBUG:    /* EDBGRQ */
1326                         target->debug_reason = DBG_REASON_DBGRQ;
1327                         break;
1328                 case DSCRV8_ENTRY_HALT_STEP_EXECLU:     /* HALT step */
1329                 case DSCRV8_ENTRY_HALT_STEP_NORMAL: /* Halt step*/
1330                 case DSCRV8_ENTRY_HALT_STEP:
1331                         target->debug_reason = DBG_REASON_SINGLESTEP;
1332                         break;
1333                 case DSCRV8_ENTRY_HLT:  /* HLT instruction (software breakpoint) */
1334                 case DSCRV8_ENTRY_BKPT: /* SW BKPT (?) */
1335                 case DSCRV8_ENTRY_RESET_CATCH:  /* Reset catch */
1336                 case DSCRV8_ENTRY_OS_UNLOCK:  /*OS unlock catch*/
1337                 case DSCRV8_ENTRY_EXCEPTION_CATCH:  /*exception catch*/
1338                 case DSCRV8_ENTRY_SW_ACCESS_DBG: /*SW access dbg register*/
1339                         target->debug_reason = DBG_REASON_BREAKPOINT;
1340                         break;
1341                 case DSCRV8_ENTRY_WATCHPOINT:   /* asynch watchpoint */
1342                         target->debug_reason = DBG_REASON_WATCHPOINT;
1343                         break;
1344                 default:
1345                         target->debug_reason = DBG_REASON_UNDEFINED;
1346                         break;
1347         }
1348
1349 }
1350
1351 /*----------------------------------------------------------------------*/
1352
1353 /*
1354  * Setup and management support.
1355  */
1356
1357 /**
1358  * Hooks up this DPM to its associated target; call only once.
1359  * Initially this only covers the register cache.
1360  *
1361  * Oh, and watchpoints.  Yeah.
1362  */
1363 int armv8_dpm_setup(struct arm_dpm *dpm)
1364 {
1365         struct arm *arm = dpm->arm;
1366         struct target *target = arm->target;
1367         struct reg_cache *cache;
1368         arm->dpm = dpm;
1369
1370         /* register access setup */
1371         arm->full_context = armv8_dpm_full_context;
1372         arm->read_core_reg = armv8_dpm_read_core_reg;
1373         arm->write_core_reg = armv8_dpm_write_core_reg;
1374
1375         if (arm->core_cache == NULL) {
1376                 cache = armv8_build_reg_cache(target);
1377                 if (!cache)
1378                         return ERROR_FAIL;
1379         }
1380
1381         /* coprocessor access setup */
1382         arm->mrc = dpmv8_mrc;
1383         arm->mcr = dpmv8_mcr;
1384
1385         dpm->prepare = dpmv8_dpm_prepare;
1386         dpm->finish = dpmv8_dpm_finish;
1387
1388         dpm->instr_execute = dpmv8_instr_execute;
1389         dpm->instr_write_data_dcc = dpmv8_instr_write_data_dcc;
1390         dpm->instr_write_data_dcc_64 = dpmv8_instr_write_data_dcc_64;
1391         dpm->instr_write_data_r0 = dpmv8_instr_write_data_r0;
1392         dpm->instr_write_data_r0_64 = dpmv8_instr_write_data_r0_64;
1393         dpm->instr_cpsr_sync = dpmv8_instr_cpsr_sync;
1394
1395         dpm->instr_read_data_dcc = dpmv8_instr_read_data_dcc;
1396         dpm->instr_read_data_dcc_64 = dpmv8_instr_read_data_dcc_64;
1397         dpm->instr_read_data_r0 = dpmv8_instr_read_data_r0;
1398         dpm->instr_read_data_r0_64 = dpmv8_instr_read_data_r0_64;
1399
1400         dpm->arm_reg_current = armv8_reg_current;
1401
1402 /*      dpm->bpwp_enable = dpmv8_bpwp_enable; */
1403         dpm->bpwp_disable = dpmv8_bpwp_disable;
1404
1405         /* breakpoint setup -- optional until it works everywhere */
1406         if (!target->type->add_breakpoint) {
1407                 target->type->add_breakpoint = dpmv8_add_breakpoint;
1408                 target->type->remove_breakpoint = dpmv8_remove_breakpoint;
1409         }
1410
1411         /* watchpoint setup */
1412         target->type->add_watchpoint = dpmv8_add_watchpoint;
1413         target->type->remove_watchpoint = dpmv8_remove_watchpoint;
1414
1415         /* FIXME add vector catch support */
1416
1417         dpm->nbp = 1 + ((dpm->didr >> 12) & 0xf);
1418         dpm->dbp = calloc(dpm->nbp, sizeof *dpm->dbp);
1419
1420         dpm->nwp = 1 + ((dpm->didr >> 20) & 0xf);
1421         dpm->dwp = calloc(dpm->nwp, sizeof *dpm->dwp);
1422
1423         if (!dpm->dbp || !dpm->dwp) {
1424                 free(dpm->dbp);
1425                 free(dpm->dwp);
1426                 return ERROR_FAIL;
1427         }
1428
1429         LOG_INFO("%s: hardware has %d breakpoints, %d watchpoints",
1430                 target_name(target), dpm->nbp, dpm->nwp);
1431
1432         /* REVISIT ... and some of those breakpoints could match
1433          * execution context IDs...
1434          */
1435
1436         return ERROR_OK;
1437 }
1438
1439 /**
1440  * Reinitializes DPM state at the beginning of a new debug session
1441  * or after a reset which may have affected the debug module.
1442  */
1443 int armv8_dpm_initialize(struct arm_dpm *dpm)
1444 {
1445         /* Disable all breakpoints and watchpoints at startup. */
1446         if (dpm->bpwp_disable) {
1447                 unsigned i;
1448
1449                 for (i = 0; i < dpm->nbp; i++) {
1450                         dpm->dbp[i].bpwp.number = i;
1451                         (void) dpm->bpwp_disable(dpm, i);
1452                 }
1453                 for (i = 0; i < dpm->nwp; i++) {
1454                         dpm->dwp[i].bpwp.number = 16 + i;
1455                         (void) dpm->bpwp_disable(dpm, 16 + i);
1456                 }
1457         } else
1458                 LOG_WARNING("%s: can't disable breakpoints and watchpoints",
1459                         target_name(dpm->arm->target));
1460
1461         return ERROR_OK;
1462 }