added target->type->examine(). Eventually this will allow for bringing up telnet...
[fw/openocd] / src / target / target.h
1 /***************************************************************************
2  *   Copyright (C) 2005 by Dominic Rath                                    *
3  *   Dominic.Rath@gmx.de                                                   *
4  *                                                                         *
5  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
6  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
7  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
8  *   (at your option) any later version.                                   *
9  *                                                                         *
10  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,       *
11  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of        *
12  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the         *
13  *   GNU General Public License for more details.                          *
14  *                                                                         *
15  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
16  *   along with this program; if not, write to the                         *
17  *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
18  *   59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.             *
19  ***************************************************************************/
20 #ifndef TARGET_H
21 #define TARGET_H
22
23 #include "register.h"
24 #include "breakpoints.h"
25 #include "algorithm.h"
26 #include "trace.h"
27
28 #include "command.h"
29 #include "types.h"
30
31 #include <sys/time.h>
32 #include <time.h>
33
34 struct reg_s;
35 struct command_context_s;
36 /*
37 TARGET_UNKNOWN = 0: we don't know anything about the target yet
38 TARGET_RUNNING = 1: the target is executing user code
39 TARGET_HALTED  = 2: the target is not executing code, and ready to talk to the
40 debugger. on an xscale it means that the debug handler is executing
41 TARGET_RESET   = 3: the target is being held in reset (only a temporary state,
42 not sure how this is used with all the recent changes)
43 TARGET_DEBUG_RUNNING = 4: the target is running, but it is executing code on
44 behalf of the debugger (e.g. algorithm for flashing)
45 */
46 enum target_state
47 {
48         TARGET_UNKNOWN = 0,
49         TARGET_RUNNING = 1,
50         TARGET_HALTED = 2,
51         TARGET_RESET = 3,
52         TARGET_DEBUG_RUNNING = 4,
53 };
54
55 extern char *target_state_strings[];
56
57 enum target_reset_mode
58 {
59         RESET_RUN = 0,          /* reset and let target run */
60         RESET_HALT = 1,         /* reset and halt target out of reset */
61         RESET_INIT = 2,         /* reset and halt target out of reset, then run init script */
62         RESET_RUN_AND_HALT = 3, /* reset and let target run, halt after n milliseconds */
63         RESET_RUN_AND_INIT = 4, /* reset and let target run, halt after n milliseconds, then run init script */
64 };
65
66 enum target_debug_reason
67 {
68         DBG_REASON_DBGRQ = 0,
69         DBG_REASON_BREAKPOINT = 1,
70         DBG_REASON_WATCHPOINT = 2,
71         DBG_REASON_WPTANDBKPT = 3,
72         DBG_REASON_SINGLESTEP = 4,
73         DBG_REASON_NOTHALTED = 5,
74         DBG_REASON_UNDEFINED = 6
75 };
76
77 extern char *target_debug_reason_strings[];
78
79 enum target_endianess
80 {
81         TARGET_BIG_ENDIAN = 0, TARGET_LITTLE_ENDIAN = 1
82 };
83
84 extern char *target_endianess_strings[];
85
86 struct target_s;
87
88 typedef struct working_area_s
89 {
90         u32 address;
91         u32 size;
92         int free;
93         u8 *backup;
94         struct working_area_s **user;
95         struct working_area_s *next;
96 } working_area_t;
97
98 typedef struct target_type_s
99 {
100         char *name;
101         
102         int examined;
103
104         /* poll current target status */
105         int (*poll)(struct target_s *target);
106         /* Invoked only from target_arch_state().
107          * Issue USER() w/architecture specific status.  */
108         int (*arch_state)(struct target_s *target);
109
110         /* target request support */
111         int (*target_request_data)(struct target_s *target, u32 size, u8 *buffer);
112
113         /* halt will log a warning, but return ERROR_OK if the target is already halted. */
114         int (*halt)(struct target_s *target);
115         int (*resume)(struct target_s *target, int current, u32 address, int handle_breakpoints, int debug_execution);
116         int (*step)(struct target_s *target, int current, u32 address, int handle_breakpoints);
117         
118         /* target reset control. assert reset can be invoked when OpenOCD and
119          * the target is out of sync.
120          * 
121          * A typical example is that the target was power cycled while OpenOCD
122          * thought the target was halted or running.
123          * 
124          * assert_reset() can therefore make no assumptions whatsoever about the
125          * state of the target 
126          * 
127          * Before assert_reset() for the target is invoked, a TRST/tms and
128          * chain validation is executed. TRST should not be asserted
129          * during target assert unless there is no way around it due to
130          * the way reset's are configured.
131          * 
132          */
133         int (*assert_reset)(struct target_s *target);
134         int (*deassert_reset)(struct target_s *target);
135         int (*soft_reset_halt)(struct target_s *target);
136         
137         /* target register access for gdb.
138          * 
139          * Danger! this function will succeed even if the target is running
140          * and return a register list with dummy values.
141          * 
142          * The reason is that GDB connection will fail without a valid register
143          * list, however it is after GDB is connected that monitor commands can
144          * be run to properly initialize the target
145          */
146         int (*get_gdb_reg_list)(struct target_s *target, struct reg_s **reg_list[], int *reg_list_size);
147         
148         /* target memory access 
149         * size: 1 = byte (8bit), 2 = half-word (16bit), 4 = word (32bit)
150         * count: number of items of <size>
151         */
152         int (*read_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32 count, u8 *buffer);
153         int (*write_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32 count, u8 *buffer);
154         
155         /* write target memory in multiples of 4 byte, optimized for writing large quantities of data */
156         int (*bulk_write_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 count, u8 *buffer);
157         
158         int (*checksum_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 count, u32* checksum);
159         
160         /* target break-/watchpoint control 
161         * rw: 0 = write, 1 = read, 2 = access
162         */
163         int (*add_breakpoint)(struct target_s *target, breakpoint_t *breakpoint);
164         int (*remove_breakpoint)(struct target_s *target, breakpoint_t *breakpoint);
165         int (*add_watchpoint)(struct target_s *target, watchpoint_t *watchpoint);
166         int (*remove_watchpoint)(struct target_s *target, watchpoint_t *watchpoint);
167
168         /* target algorithm support */
169         int (*run_algorithm)(struct target_s *target, int num_mem_params, mem_param_t *mem_params, int num_reg_params, reg_param_t *reg_param, u32 entry_point, u32 exit_point, int timeout_ms, void *arch_info);
170         
171         int (*register_commands)(struct command_context_s *cmd_ctx);
172         int (*target_command)(struct command_context_s *cmd_ctx, char *cmd, char **args, int argc, struct target_s *target);
173         /* invoked after JTAG chain has been examined & validated. During
174          * this stage the target is examined and any additional setup is
175          * performed.
176          * 
177          * invoked every time after the jtag chain has been validated/examined
178          */
179         int (*examine)(struct command_context_s *cmd_ctx, struct target_s *target);
180         /* Set up structures for target.
181          *  
182          * It is illegal to talk to the target at this stage as this fn is invoked
183          * before the JTAG chain has been examined/verified
184      */
185         int (*init_target)(struct command_context_s *cmd_ctx, struct target_s *target);
186         int (*quit)(void);
187         
188         int (*virt2phys)(struct target_s *target, u32 address, u32 *physical);
189         int (*mmu)(struct target_s *target, int *enabled);
190         
191 } target_type_t;
192
193 typedef struct target_s
194 {
195         target_type_t *type;                            /* target type definition (name, access functions) */
196         enum target_reset_mode reset_mode;      /* what to do after a reset */
197         int run_and_halt_time;                          /* how long the target should run after a run_and_halt reset */
198         char *reset_script;                                     /* script file to initialize the target after a reset */
199         char *post_halt_script;                         /* script file to execute after the target halted */
200         char *pre_resume_script;                        /* script file to execute before the target resumed */
201         char *gdb_program_script;                       /* script file to execute before programming vis gdb */
202         u32 working_area;                                       /* working area (initialized RAM). Evaluated 
203                                                                                    upon first allocation from virtual/physical address.
204                                                                                   */
205         u32 working_area_virt;                          /* virtual address */
206         u32 working_area_phys;                          /* physical address */
207         u32 working_area_size;                          /* size in bytes */
208         u32 backup_working_area;                        /* whether the content of the working area has to be preserved */
209         struct working_area_s *working_areas;/* list of allocated working areas */
210         enum target_debug_reason debug_reason;/* reason why the target entered debug state */
211         enum target_endianess endianness;       /* target endianess */
212         enum target_state state;                        /* the current backend-state (running, halted, ...) */
213         struct reg_cache_s *reg_cache;          /* the first register cache of the target (core regs) */
214         struct breakpoint_s *breakpoints;       /* list of breakpoints */
215         struct watchpoint_s *watchpoints;       /* list of watchpoints */
216         struct trace_s *trace_info;                     /* generic trace information */
217         struct debug_msg_receiver_s *dbgmsg;/* list of debug message receivers */
218         u32 dbg_msg_enabled;                            /* debug message status */
219         void *arch_info;                                        /* architecture specific information */
220         struct target_s *next;                          /* next target in list */
221 } target_t;
222
223 enum target_event
224 {
225         TARGET_EVENT_HALTED,            /* target entered debug state from normal execution or reset */
226         TARGET_EVENT_RESUMED,           /* target resumed to normal execution */
227         TARGET_EVENT_RESET,                     /* target entered reset */
228         TARGET_EVENT_DEBUG_HALTED,      /* target entered debug state, but was executing on behalf of the debugger */
229         TARGET_EVENT_DEBUG_RESUMED, /* target resumed to execute on behalf of the debugger */
230         TARGET_EVENT_GDB_PROGRAM        /* target about to be be programmed by gdb */
231 };
232
233 typedef struct target_event_callback_s
234 {
235         int (*callback)(struct target_s *target, enum target_event event, void *priv);
236         void *priv;
237         struct target_event_callback_s *next;
238 } target_event_callback_t;
239
240 typedef struct target_timer_callback_s
241 {
242         int (*callback)(void *priv);
243         int time_ms;
244         int periodic;
245         struct timeval when;
246         void *priv;
247         struct target_timer_callback_s *next;
248 } target_timer_callback_t;
249
250 extern int target_register_commands(struct command_context_s *cmd_ctx);
251 extern int target_register_user_commands(struct command_context_s *cmd_ctx);
252 extern int target_init(struct command_context_s *cmd_ctx);
253 extern int target_examine(struct command_context_s *cmd_ctx);
254 extern int handle_target(void *priv);
255 extern int target_process_reset(struct command_context_s *cmd_ctx);
256
257 extern int target_register_event_callback(int (*callback)(struct target_s *target, enum target_event event, void *priv), void *priv);
258 extern int target_unregister_event_callback(int (*callback)(struct target_s *target, enum target_event event, void *priv), void *priv);
259 extern int target_call_event_callbacks(target_t *target, enum target_event event);
260
261 /* The period is very approximate, the callback can happen much more often 
262  * or much more rarely than specified
263  */
264 extern int target_register_timer_callback(int (*callback)(void *priv), int time_ms, int periodic, void *priv);
265 extern int target_unregister_timer_callback(int (*callback)(void *priv), void *priv);
266 extern int target_call_timer_callbacks();
267 /* invoke this to ensure that e.g. polling timer callbacks happen before
268  * a syncrhonous command completes.
269  */
270 extern int target_call_timer_callbacks_now();
271
272 extern target_t* get_current_target(struct command_context_s *cmd_ctx);
273 extern int get_num_by_target(target_t *query_target);
274 extern target_t* get_target_by_num(int num);
275
276 extern int target_write_buffer(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u8 *buffer);
277 extern int target_read_buffer(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u8 *buffer);
278 extern int target_checksum_memory(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32* crc);
279
280 /* DANGER!!!!!
281  * 
282  * if "area" passed in to target_alloc_working_area() points to a memory
283  * location that goes out of scope (e.g. a pointer on the stack), then
284  * the caller of target_alloc_working_area() is responsible for invoking
285  * target_free_working_area() before "area" goes out of scope.
286  * 
287  * target_free_all_working_areas() will NULL out the "area" pointer
288  * upon resuming or resetting the CPU.
289  * 
290  */
291 extern int target_alloc_working_area(struct target_s *target, u32 size, working_area_t **area);
292 extern int target_free_working_area(struct target_s *target, working_area_t *area);
293 extern int target_free_working_area_restore(struct target_s *target, working_area_t *area, int restore);
294 extern int target_free_all_working_areas(struct target_s *target);
295 extern int target_free_all_working_areas_restore(struct target_s *target, int restore);
296
297
298 extern target_t *targets;
299
300 extern target_event_callback_t *target_event_callbacks;
301 extern target_timer_callback_t *target_timer_callbacks;
302
303 extern u32 target_buffer_get_u32(target_t *target, u8 *buffer);
304 extern u16 target_buffer_get_u16(target_t *target, u8 *buffer);
305 extern void target_buffer_set_u32(target_t *target, u8 *buffer, u32 value);
306 extern void target_buffer_set_u16(target_t *target, u8 *buffer, u16 value);
307
308 int target_read_u32(struct target_s *target, u32 address, u32 *value);
309 int target_read_u16(struct target_s *target, u32 address, u16 *value);
310 int target_read_u8(struct target_s *target, u32 address, u8 *value);
311 int target_write_u32(struct target_s *target, u32 address, u32 value);
312 int target_write_u16(struct target_s *target, u32 address, u16 value);
313 int target_write_u8(struct target_s *target, u32 address, u8 value);
314
315 /* Issues USER() statements with target state information */
316 int target_arch_state(struct target_s *target);
317
318 #define ERROR_TARGET_INVALID    (-300)
319 #define ERROR_TARGET_INIT_FAILED (-301)
320 #define ERROR_TARGET_TIMEOUT    (-302)
321 #define ERROR_TARGET_NOT_HALTED (-304)
322 #define ERROR_TARGET_FAILURE    (-305)
323 #define ERROR_TARGET_UNALIGNED_ACCESS   (-306)
324 #define ERROR_TARGET_DATA_ABORT (-307)
325 #define ERROR_TARGET_RESOURCE_NOT_AVAILABLE     (-308)
326 #define ERROR_TARGET_TRANSLATION_FAULT  (-309)
327
328 #endif /* TARGET_H */