duan ellis target tcl work in progress
[fw/openocd] / src / target / target.h
1 /***************************************************************************
2  *   Copyright (C) 2005 by Dominic Rath                                    *
3  *   Dominic.Rath@gmx.de                                                   *
4  *                                                                         *
5  *   Copyright (C) 2007,2008 Ã˜yvind Harboe                                      *
6  *   oyvind.harboe@zylin.com                                               *
7  *                                                                         *
8  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
9  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
10  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
11  *   (at your option) any later version.                                   *
12  *                                                                         *
13  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,       *
14  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of        *
15  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the         *
16  *   GNU General Public License for more details.                          *
17  *                                                                         *
18  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
19  *   along with this program; if not, write to the                         *
20  *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
21  *   59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.             *
22  ***************************************************************************/
23 #ifndef TARGET_H
24 #define TARGET_H
25
26 #include "register.h"
27 #include "breakpoints.h"
28 #include "algorithm.h"
29 #include "trace.h"
30
31 #include "command.h"
32 #include "types.h"
33
34 #include <sys/time.h>
35 #include <time.h>
36
37 struct reg_s;
38 struct command_context_s;
39 /*
40 TARGET_UNKNOWN = 0: we don't know anything about the target yet
41 TARGET_RUNNING = 1: the target is executing user code
42 TARGET_HALTED  = 2: the target is not executing code, and ready to talk to the
43 debugger. on an xscale it means that the debug handler is executing
44 TARGET_RESET   = 3: the target is being held in reset (only a temporary state,
45 not sure how this is used with all the recent changes)
46 TARGET_DEBUG_RUNNING = 4: the target is running, but it is executing code on
47 behalf of the debugger (e.g. algorithm for flashing)
48 */
49 enum target_state
50 {
51         TARGET_UNKNOWN = 0,
52         TARGET_RUNNING = 1,
53         TARGET_HALTED = 2,
54         TARGET_RESET = 3,
55         TARGET_DEBUG_RUNNING = 4,
56 };
57
58 extern const Jim_Nvp nvp_target_state[];
59
60 enum nvp_assert {
61         NVP_DEASSERT,
62         NVP_ASSERT,
63 };
64
65 extern const Jim_Nvp nvp_assert[];
66
67 enum target_reset_mode
68 {
69         RESET_UNKNOWN = 0,
70         RESET_RUN = 1,          /* reset and let target run */
71         RESET_HALT = 2,         /* reset and halt target out of reset */
72         RESET_INIT = 3,         /* reset and halt target out of reset, then run init script */
73 };
74
75 extern const Jim_Nvp nvp_reset_mode[];
76
77 enum target_debug_reason
78 {
79         DBG_REASON_DBGRQ = 0,
80         DBG_REASON_BREAKPOINT = 1,
81         DBG_REASON_WATCHPOINT = 2,
82         DBG_REASON_WPTANDBKPT = 3,
83         DBG_REASON_SINGLESTEP = 4,
84         DBG_REASON_NOTHALTED = 5,
85         DBG_REASON_UNDEFINED = 6
86 };
87
88 extern const Jim_Nvp nvp_target_debug_reason[];
89
90 enum target_endianess
91 {
92         TARGET_ENDIAN_UNKNOWN=0,
93         TARGET_BIG_ENDIAN = 1, TARGET_LITTLE_ENDIAN = 2
94 };
95
96 extern const Jim_Nvp nvp_target_endian[];
97
98 struct target_s;
99
100 typedef struct working_area_s
101 {
102         u32 address;
103         u32 size;
104         int free;
105         u8 *backup;
106         struct working_area_s **user;
107         struct working_area_s *next;
108 } working_area_t;
109
110 typedef struct target_type_s
111 {
112         char *name;
113         
114         int examined;
115
116         /* poll current target status */
117         int (*poll)(struct target_s *target);
118         /* Invoked only from target_arch_state().
119          * Issue USER() w/architecture specific status.  */
120         int (*arch_state)(struct target_s *target);
121
122         /* target request support */
123         int (*target_request_data)(struct target_s *target, u32 size, u8 *buffer);
124
125         /* halt will log a warning, but return ERROR_OK if the target is already halted. */
126         int (*halt)(struct target_s *target);
127         int (*resume)(struct target_s *target, int current, u32 address, int handle_breakpoints, int debug_execution);
128         int (*step)(struct target_s *target, int current, u32 address, int handle_breakpoints);
129         
130         /* target reset control. assert reset can be invoked when OpenOCD and
131          * the target is out of sync.
132          * 
133          * A typical example is that the target was power cycled while OpenOCD
134          * thought the target was halted or running.
135          * 
136          * assert_reset() can therefore make no assumptions whatsoever about the
137          * state of the target 
138          * 
139          * Before assert_reset() for the target is invoked, a TRST/tms and
140          * chain validation is executed. TRST should not be asserted
141          * during target assert unless there is no way around it due to
142          * the way reset's are configured.
143          * 
144          */
145         int (*assert_reset)(struct target_s *target);
146         int (*deassert_reset)(struct target_s *target);
147         int (*soft_reset_halt_imp)(struct target_s *target);
148         int (*soft_reset_halt)(struct target_s *target);
149         
150         /* target register access for gdb.
151          * 
152          * Danger! this function will succeed even if the target is running
153          * and return a register list with dummy values.
154          * 
155          * The reason is that GDB connection will fail without a valid register
156          * list, however it is after GDB is connected that monitor commands can
157          * be run to properly initialize the target
158          */
159         int (*get_gdb_reg_list)(struct target_s *target, struct reg_s **reg_list[], int *reg_list_size);
160         
161         /* target memory access 
162         * size: 1 = byte (8bit), 2 = half-word (16bit), 4 = word (32bit)
163         * count: number of items of <size>
164         */
165         int (*read_memory_imp)(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32 count, u8 *buffer);
166         int (*read_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32 count, u8 *buffer);
167         int (*write_memory_imp)(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32 count, u8 *buffer);
168         int (*write_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32 count, u8 *buffer);
169         
170         /* write target memory in multiples of 4 byte, optimized for writing large quantities of data */
171         int (*bulk_write_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 count, u8 *buffer);
172         
173         int (*checksum_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 count, u32* checksum);
174         int (*blank_check_memory)(struct target_s *target, u32 address, u32 count, u32* blank);
175         
176         /* 
177          * target break-/watchpoint control 
178          * rw: 0 = write, 1 = read, 2 = access
179          * 
180          * Target must be halted while this is invoked as this
181          * will actually set up breakpoints on target.
182          * 
183          * The breakpoint hardware will be set up upon adding the first breakpoint.
184          * 
185          * Upon GDB connection all breakpoints/watchpoints are cleared.
186          */
187         int (*add_breakpoint)(struct target_s *target, breakpoint_t *breakpoint);
188         
189         /* remove breakpoint. hw will only be updated if the target is currently halted.
190          * However, this method can be invoked on unresponsive targets.
191          */
192         int (*remove_breakpoint)(struct target_s *target, breakpoint_t *breakpoint);
193         int (*add_watchpoint)(struct target_s *target, watchpoint_t *watchpoint);
194         /* remove watchpoint. hw will only be updated if the target is currently halted.
195          * However, this method can be invoked on unresponsive targets.
196          */
197         int (*remove_watchpoint)(struct target_s *target, watchpoint_t *watchpoint);
198
199         /* target algorithm support */
200         int (*run_algorithm_imp)(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);
201         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);
202         
203         int (*register_commands)(struct command_context_s *cmd_ctx);
204         /* called when target is created */
205         int (*target_jim_create)( struct target_s *target, Jim_Interp *interp );
206
207         /* called for various config parameters */
208         /* returns JIM_CONTINUE - if option not understood */
209         /* otherwise: JIM_OK, or JIM_ERR, */
210         int (*target_jim_configure)( struct target_s *target, Jim_GetOptInfo *goi );
211
212         /* target commands specifically handled by the target */
213         /* returns JIM_OK, or JIM_ERR, or JIM_CONTINUE - if option not understood */
214         int (*target_jim_commands)( struct target_s *target, Jim_GetOptInfo *goi );
215
216         /* old init function */
217         int (*target_command)(struct command_context_s *cmd_ctx, char *cmd, char **args, int argc, struct target_s *target);
218         /* invoked after JTAG chain has been examined & validated. During
219          * this stage the target is examined and any additional setup is
220          * performed.
221          * 
222          * invoked every time after the jtag chain has been validated/examined
223          */
224         int (*examine)(struct target_s *target);
225         /* Set up structures for target.
226          *  
227          * It is illegal to talk to the target at this stage as this fn is invoked
228          * before the JTAG chain has been examined/verified
229      */
230         int (*init_target)(struct command_context_s *cmd_ctx, struct target_s *target);
231         int (*quit)(void);
232         
233         int (*virt2phys)(struct target_s *target, u32 address, u32 *physical);
234         int (*mmu)(struct target_s *target, int *enabled);
235         
236 } target_type_t;
237
238 // forward decloration
239 typedef struct target_event_action_s target_event_action_t;
240
241 typedef struct target_s
242 {
243         target_type_t *type;                            /* target type definition (name, access functions) */
244         const char *cmd_name;               /* tcl Name of target */
245         int target_number;                  /* generaly, target index but may not be in order */
246         int chain_position;                 /* where on the jtag chain is this */
247         const char *variant;                /* what varient of this chip is it? */
248         enum target_reset_mode reset_mode;  /* how should this target be reset */
249         target_event_action_t *event_action;
250
251         int reset_halt;                                         /* attempt resetting the CPU into the halted mode? */
252         u32 working_area;                                       /* working area (initialized RAM). Evaluated 
253                                                                                    upon first allocation from virtual/physical address. */
254         u32 working_area_virt;                          /* virtual address */
255         u32 working_area_phys;                          /* physical address */
256         u32 working_area_size;                          /* size in bytes */
257         u32 backup_working_area;                        /* whether the content of the working area has to be preserved */
258         struct working_area_s *working_areas;/* list of allocated working areas */
259         enum target_debug_reason debug_reason;/* reason why the target entered debug state */
260         enum target_endianess endianness;       /* target endianess */
261         enum target_state state;                        /* the current backend-state (running, halted, ...) */
262         struct reg_cache_s *reg_cache;          /* the first register cache of the target (core regs) */
263         struct breakpoint_s *breakpoints;       /* list of breakpoints */
264         struct watchpoint_s *watchpoints;       /* list of watchpoints */
265         struct trace_s *trace_info;                     /* generic trace information */
266         struct debug_msg_receiver_s *dbgmsg;/* list of debug message receivers */
267         u32 dbg_msg_enabled;                            /* debug message status */
268         void *arch_info;                                        /* architecture specific information */
269         struct target_s *next;                          /* next target in list */
270 } target_t;
271
272 enum target_event
273 {
274         TARGET_EVENT_HALTED,            /* target entered debug state from normal execution or reset */
275         TARGET_EVENT_RESUMED,           /* target resumed to normal execution */
276         TARGET_EVENT_RESUME_START,
277         TARGET_EVENT_RESUME_END,
278
279         TARGET_EVENT_RESET_START,
280         TARGET_EVENT_RESET,                     /* target entered reset */
281         TARGET_EVENT_RESET_INIT,
282         TARGET_EVENT_RESET_END,
283
284         TARGET_EVENT_DEBUG_HALTED,      /* target entered debug state, but was executing on behalf of the debugger */
285         TARGET_EVENT_DEBUG_RESUMED, /* target resumed to execute on behalf of the debugger */
286
287         TARGET_EVENT_GDB_ATTACH,
288         TARGET_EVENT_GDB_DETACH,
289
290         TARGET_EVENT_GDB_FLASH_ERASE_START,
291         TARGET_EVENT_GDB_FLASH_ERASE_END,
292         TARGET_EVENT_GDB_FLASH_WRITE_START,
293         TARGET_EVENT_GDB_FLASH_WRITE_END,
294 };
295
296 extern const Jim_Nvp nvp_target_event[];
297
298 struct target_event_action_s {
299         enum target_event event;
300         Jim_Obj *body;
301         target_event_action_t *next;
302  };
303
304 typedef struct target_event_callback_s
305 {
306         int (*callback)(struct target_s *target, enum target_event event, void *priv);
307         void *priv;
308         struct target_event_callback_s *next;
309 } target_event_callback_t;
310
311 typedef struct target_timer_callback_s
312 {
313         int (*callback)(void *priv);
314         int time_ms;
315         int periodic;
316         struct timeval when;
317         void *priv;
318         struct target_timer_callback_s *next;
319 } target_timer_callback_t;
320
321 extern int target_register_commands(struct command_context_s *cmd_ctx);
322 extern int target_register_user_commands(struct command_context_s *cmd_ctx);
323 extern int target_init(struct command_context_s *cmd_ctx);
324 extern int target_examine(void);
325 extern int handle_target(void *priv);
326 extern int target_process_reset(struct command_context_s *cmd_ctx, enum target_reset_mode reset_mode);
327
328 extern int target_register_event_callback(int (*callback)(struct target_s *target, enum target_event event, void *priv), void *priv);
329 extern int target_unregister_event_callback(int (*callback)(struct target_s *target, enum target_event event, void *priv), void *priv);
330 extern int target_poll(target_t *target);
331 extern int target_resume(target_t *target, int current, u32 address, int handle_breakpoints, int debug_execution);
332 extern int target_halt(target_t *target);
333 extern int target_call_event_callbacks(target_t *target, enum target_event event);
334
335 /* The period is very approximate, the callback can happen much more often 
336  * or much more rarely than specified
337  */
338 extern int target_register_timer_callback(int (*callback)(void *priv), int time_ms, int periodic, void *priv);
339 extern int target_unregister_timer_callback(int (*callback)(void *priv), void *priv);
340 extern int target_call_timer_callbacks(void);
341 /* invoke this to ensure that e.g. polling timer callbacks happen before
342  * a syncrhonous command completes.
343  */
344 extern int target_call_timer_callbacks_now(void);
345
346 extern target_t* get_current_target(struct command_context_s *cmd_ctx);
347 extern int get_num_by_target(target_t *query_target);
348 extern target_t* get_target_by_num(int num);
349
350 extern int target_write_buffer(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u8 *buffer);
351 extern int target_read_buffer(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u8 *buffer);
352 extern int target_checksum_memory(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32* crc);
353 extern int target_blank_check_memory(struct target_s *target, u32 address, u32 size, u32* blank);
354 extern int target_wait_state(target_t *target, enum target_state state, int ms);
355
356 /* DANGER!!!!!
357  * 
358  * if "area" passed in to target_alloc_working_area() points to a memory
359  * location that goes out of scope (e.g. a pointer on the stack), then
360  * the caller of target_alloc_working_area() is responsible for invoking
361  * target_free_working_area() before "area" goes out of scope.
362  * 
363  * target_free_all_working_areas() will NULL out the "area" pointer
364  * upon resuming or resetting the CPU.
365  * 
366  */
367 extern int target_alloc_working_area(struct target_s *target, u32 size, working_area_t **area);
368 extern int target_free_working_area(struct target_s *target, working_area_t *area);
369 extern int target_free_working_area_restore(struct target_s *target, working_area_t *area, int restore);
370 extern int target_free_all_working_areas(struct target_s *target);
371 extern int target_free_all_working_areas_restore(struct target_s *target, int restore);
372
373 extern target_t *all_targets;
374
375 extern target_event_callback_t *target_event_callbacks;
376 extern target_timer_callback_t *target_timer_callbacks;
377
378 extern u32 target_buffer_get_u32(target_t *target, u8 *buffer);
379 extern u16 target_buffer_get_u16(target_t *target, u8 *buffer);
380 extern u8  target_buffer_get_u8 (target_t *target, u8 *buffer);
381 extern void target_buffer_set_u32(target_t *target, u8 *buffer, u32 value);
382 extern void target_buffer_set_u16(target_t *target, u8 *buffer, u16 value);
383 extern void target_buffer_set_u8 (target_t *target, u8 *buffer, u8  value);
384
385 int target_read_u32(struct target_s *target, u32 address, u32 *value);
386 int target_read_u16(struct target_s *target, u32 address, u16 *value);
387 int target_read_u8(struct target_s *target, u32 address, u8 *value);
388 int target_write_u32(struct target_s *target, u32 address, u32 value);
389 int target_write_u16(struct target_s *target, u32 address, u16 value);
390 int target_write_u8(struct target_s *target, u32 address, u8 value);
391
392 /* Issues USER() statements with target state information */
393 int target_arch_state(struct target_s *target);
394
395 int target_invoke_script(struct command_context_s *cmd_ctx, target_t *target, char *name);
396
397
398 #define ERROR_TARGET_INVALID    (-300)
399 #define ERROR_TARGET_INIT_FAILED (-301)
400 #define ERROR_TARGET_TIMEOUT    (-302)
401 #define ERROR_TARGET_NOT_HALTED (-304)
402 #define ERROR_TARGET_FAILURE    (-305)
403 #define ERROR_TARGET_UNALIGNED_ACCESS   (-306)
404 #define ERROR_TARGET_DATA_ABORT (-307)
405 #define ERROR_TARGET_RESOURCE_NOT_AVAILABLE     (-308)
406 #define ERROR_TARGET_TRANSLATION_FAULT  (-309)
407 #define ERROR_TARGET_NOT_RUNNING (-310)
408 #define ERROR_TARGET_NOT_EXAMINED (-311)
409
410 #endif /* TARGET_H */
411
412
413 /*
414  * Local Variables: ***
415  * c-basic-offset: 4 ***
416  * tab-width: 4 ***
417  * End: ***
418  */