target/profiling: Use the correct method to access registers
[fw/openocd] / src / target / armv4_5.c
index 633e1c717ff757f46acf545fe0a645260752dda3..69674cbf1e319be71e24fefff161c4f32f2d86c2 100644 (file)
@@ -21,7 +21,7 @@
  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
  *   along with this program; if not, write to the                         *
  *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
- *   59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.             *
+ *   51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.           *
  ***************************************************************************/
 
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
@@ -45,7 +45,7 @@ enum {
        ARMV4_5_SPSR_SVC = 34,
        ARMV4_5_SPSR_ABT = 35,
        ARMV4_5_SPSR_UND = 36,
-       ARM_SPSR_MON = 39,
+       ARM_SPSR_MON = 41,
 };
 
 static const uint8_t arm_usr_indices[17] = {
@@ -73,7 +73,7 @@ static const uint8_t arm_und_indices[3] = {
 };
 
 static const uint8_t arm_mon_indices[3] = {
-       37, 38, ARM_SPSR_MON,
+       39, 40, ARM_SPSR_MON,
 };
 
 static const struct {
@@ -140,6 +140,21 @@ static const struct {
                .n_indices = ARRAY_SIZE(arm_mon_indices),
                .indices = arm_mon_indices,
        },
+
+       /* These special modes are currently only supported
+        * by ARMv6M and ARMv7M profiles */
+       {
+               .name = "Thread",
+               .psr = ARM_MODE_THREAD,
+       },
+       {
+               .name = "Thread (User)",
+               .psr = ARM_MODE_USER_THREAD,
+       },
+       {
+               .name = "Handler",
+               .psr = ARM_MODE_HANDLER,
+       },
 };
 
 /** Map PSR mode bits to the name of an ARM processor operating mode. */
@@ -243,69 +258,81 @@ static const struct {
         * (Exception modes have both CPSR and SPSR registers ...)
         */
        unsigned cookie;
+       unsigned gdb_index;
        enum arm_mode mode;
 } arm_core_regs[] = {
        /* IMPORTANT:  we guarantee that the first eight cached registers
         * correspond to r0..r7, and the fifteenth to PC, so that callers
         * don't need to map them.
         */
-       { .name = "r0", .cookie = 0, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r1", .cookie = 1, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r2", .cookie = 2, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r3", .cookie = 3, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r4", .cookie = 4, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r5", .cookie = 5, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r6", .cookie = 6, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r7", .cookie = 7, .mode = ARM_MODE_ANY, },
+       { .name = "r0", .cookie = 0, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 0, },
+       { .name = "r1", .cookie = 1, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 1, },
+       { .name = "r2", .cookie = 2, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 2, },
+       { .name = "r3", .cookie = 3, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 3, },
+       { .name = "r4", .cookie = 4, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 4, },
+       { .name = "r5", .cookie = 5, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 5, },
+       { .name = "r6", .cookie = 6, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 6, },
+       { .name = "r7", .cookie = 7, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 7, },
 
        /* NOTE: regs 8..12 might be shadowed by FIQ ... flagging
         * them as MODE_ANY creates special cases.  (ANY means
         * "not mapped" elsewhere; here it's "everything but FIQ".)
         */
-       { .name = "r8", .cookie = 8, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r9", .cookie = 9, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r10", .cookie = 10, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r11", .cookie = 11, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "r12", .cookie = 12, .mode = ARM_MODE_ANY, },
+       { .name = "r8", .cookie = 8, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 8, },
+       { .name = "r9", .cookie = 9, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 9, },
+       { .name = "r10", .cookie = 10, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 10, },
+       { .name = "r11", .cookie = 11, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 11, },
+       { .name = "r12", .cookie = 12, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 12, },
+
+       /* Historical GDB mapping of indices:
+        *  - 13-14 are sp and lr, but banked counterparts are used
+        *  - 16-24 are left for deprecated 8 FPA + 1 FPS
+        *  - 25 is the cpsr
+        */
 
        /* NOTE all MODE_USR registers are equivalent to MODE_SYS ones */
-       { .name = "sp_usr", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_USR, },
-       { .name = "lr_usr", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_USR, },
+       { .name = "sp_usr", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_USR, .gdb_index = 26, },
+       { .name = "lr_usr", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_USR, .gdb_index = 27, },
 
        /* guaranteed to be at index 15 */
-       { .name = "pc", .cookie = 15, .mode = ARM_MODE_ANY, },
+       { .name = "pc", .cookie = 15, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 15, },
+       { .name = "r8_fiq", .cookie = 8, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 28, },
+       { .name = "r9_fiq", .cookie = 9, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 29, },
+       { .name = "r10_fiq", .cookie = 10, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 30, },
+       { .name = "r11_fiq", .cookie = 11, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 31, },
+       { .name = "r12_fiq", .cookie = 12, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 32, },
+
+       { .name = "sp_fiq", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 33, },
+       { .name = "lr_fiq", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 34, },
 
-       { .name = "r8_fiq", .cookie = 8, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
-       { .name = "r9_fiq", .cookie = 9, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
-       { .name = "r10_fiq", .cookie = 10, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
-       { .name = "r11_fiq", .cookie = 11, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
-       { .name = "r12_fiq", .cookie = 12, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
+       { .name = "sp_irq", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_IRQ, .gdb_index = 35, },
+       { .name = "lr_irq", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_IRQ, .gdb_index = 36, },
 
-       { .name = "sp_fiq", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
-       { .name = "lr_fiq", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
+       { .name = "sp_svc", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_SVC, .gdb_index = 37, },
+       { .name = "lr_svc", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_SVC, .gdb_index = 38, },
 
-       { .name = "sp_irq", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_IRQ, },
-       { .name = "lr_irq", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_IRQ, },
+       { .name = "sp_abt", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_ABT, .gdb_index = 39, },
+       { .name = "lr_abt", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_ABT, .gdb_index = 40, },
 
-       { .name = "sp_svc", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_SVC, },
-       { .name = "lr_svc", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_SVC, },
+       { .name = "sp_und", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_UND, .gdb_index = 41, },
+       { .name = "lr_und", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_UND, .gdb_index = 42, },
 
-       { .name = "sp_abt", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_ABT, },
-       { .name = "lr_abt", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_ABT, },
+       { .name = "cpsr", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 25, },
+       { .name = "spsr_fiq", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_FIQ, .gdb_index = 43, },
+       { .name = "spsr_irq", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_IRQ, .gdb_index = 44, },
+       { .name = "spsr_svc", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_SVC, .gdb_index = 45, },
+       { .name = "spsr_abt", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_ABT, .gdb_index = 46, },
+       { .name = "spsr_und", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_UND, .gdb_index = 47, },
 
-       { .name = "sp_und", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_UND, },
-       { .name = "lr_und", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_UND, },
+       /* These are only used for GDB target description, banked registers are accessed instead */
+       { .name = "sp", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 13, },
+       { .name = "lr", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_ANY, .gdb_index = 14, },
 
-       { .name = "cpsr", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_ANY, },
-       { .name = "spsr_fiq", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_FIQ, },
-       { .name = "spsr_irq", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_IRQ, },
-       { .name = "spsr_svc", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_SVC, },
-       { .name = "spsr_abt", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_ABT, },
-       { .name = "spsr_und", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_UND, },
+       /* These exist only when the Security Extension (TrustZone) is present */
+       { .name = "sp_mon", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_MON, .gdb_index = 48, },
+       { .name = "lr_mon", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_MON, .gdb_index = 49, },
+       { .name = "spsr_mon", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_MON, .gdb_index = 50, },
 
-       { .name = "sp_mon", .cookie = 13, .mode = ARM_MODE_MON, },
-       { .name = "lr_mon", .cookie = 14, .mode = ARM_MODE_MON, },
-       { .name = "spsr_mon", .cookie = 16, .mode = ARM_MODE_MON, },
 };
 
 /* map core mode (USR, FIQ, ...) and register number to
@@ -414,7 +441,11 @@ struct reg *arm_reg_current(struct arm *arm, unsigned regnum)
        if (regnum > 16)
                return NULL;
 
-       r = arm->core_cache->reg_list + arm->map[regnum];
+       if (!arm->map) {
+               LOG_ERROR("Register map is not available yet, the target is not fully initialised");
+               r = arm->core_cache->reg_list + regnum;
+       } else
+               r = arm->core_cache->reg_list + arm->map[regnum];
 
        /* e.g. invalid CPSR said "secure monitor" mode on a core
         * that doesn't support it...
@@ -429,6 +460,10 @@ struct reg *arm_reg_current(struct arm *arm, unsigned regnum)
 
 static const uint8_t arm_gdb_dummy_fp_value[12];
 
+static struct reg_feature arm_gdb_dummy_fp_features = {
+       .name = "net.sourceforge.openocd.fake_fpa"
+};
+
 /**
  * Dummy FPA registers are required to support GDB on ARM.
  * Register packets require eight obsolete FPA register values.
@@ -440,6 +475,10 @@ struct reg arm_gdb_dummy_fp_reg = {
        .value = (uint8_t *) arm_gdb_dummy_fp_value,
        .valid = 1,
        .size = 96,
+       .exist = false,
+       .number = 16,
+       .feature = &arm_gdb_dummy_fp_features,
+       .group = "fake_fpa",
 };
 
 static const uint8_t arm_gdb_dummy_fps_value[4];
@@ -453,6 +492,10 @@ struct reg arm_gdb_dummy_fps_reg = {
        .value = (uint8_t *) arm_gdb_dummy_fps_value,
        .valid = 1,
        .size = 32,
+       .exist = false,
+       .number = 24,
+       .feature = &arm_gdb_dummy_fp_features,
+       .group = "fake_fpa",
 };
 
 static void arm_gdb_dummy_init(void) __attribute__ ((constructor));
@@ -562,11 +605,41 @@ struct reg_cache *arm_build_reg_cache(struct target *target, struct arm *arm)
                reg_arch_info[i].target = target;
                reg_arch_info[i].arm = arm;
 
-               reg_list[i].name = (char *) arm_core_regs[i].name;
+               reg_list[i].name = arm_core_regs[i].name;
+               reg_list[i].number = arm_core_regs[i].gdb_index;
                reg_list[i].size = 32;
-               reg_list[i].value = &reg_arch_info[i].value;
+               reg_list[i].value = reg_arch_info[i].value;
                reg_list[i].type = &arm_reg_type;
                reg_list[i].arch_info = &reg_arch_info[i];
+               reg_list[i].exist = true;
+
+               /* This really depends on the calling convention in use */
+               reg_list[i].caller_save = false;
+
+               /* Registers data type, as used by GDB target description */
+               reg_list[i].reg_data_type = malloc(sizeof(struct reg_data_type));
+               switch (arm_core_regs[i].cookie) {
+               case 13:
+                       reg_list[i].reg_data_type->type = REG_TYPE_DATA_PTR;
+                       break;
+               case 14:
+               case 15:
+                       reg_list[i].reg_data_type->type = REG_TYPE_CODE_PTR;
+                   break;
+               default:
+                       reg_list[i].reg_data_type->type = REG_TYPE_UINT32;
+                   break;
+               }
+
+               /* let GDB shows banked registers only in "info all-reg" */
+               reg_list[i].feature = malloc(sizeof(struct reg_feature));
+               if (reg_list[i].number <= 15 || reg_list[i].number == 25) {
+                       reg_list[i].feature->name = "org.gnu.gdb.arm.core";
+                       reg_list[i].group = "general";
+               } else {
+                       reg_list[i].feature->name = "net.sourceforge.openocd.banked";
+                       reg_list[i].group = "banked";
+               }
 
                cache->num_regs++;
        }
@@ -1002,13 +1075,13 @@ static const struct command_registration arm_exec_command_handlers[] = {
                .mode = COMMAND_EXEC,
                .jim_handler = &jim_mcrmrc,
                .help = "write coprocessor register",
-               .usage = "cpnum op1 CRn op2 CRm value",
+               .usage = "cpnum op1 CRn CRm op2 value",
        },
        {
                .name = "mrc",
                .jim_handler = &jim_mcrmrc,
                .help = "read coprocessor register",
-               .usage = "cpnum op1 CRn op2 CRm",
+               .usage = "cpnum op1 CRn CRm op2",
        },
        {
                "semihosting",
@@ -1032,29 +1105,65 @@ const struct command_registration arm_command_handlers[] = {
 };
 
 int arm_get_gdb_reg_list(struct target *target,
-       struct reg **reg_list[], int *reg_list_size)
+       struct reg **reg_list[], int *reg_list_size,
+       enum target_register_class reg_class)
 {
        struct arm *arm = target_to_arm(target);
-       int i;
+       unsigned int i;
 
        if (!is_arm_mode(arm->core_mode)) {
                LOG_ERROR("not a valid arm core mode - communication failure?");
                return ERROR_FAIL;
        }
 
-       *reg_list_size = 26;
-       *reg_list = malloc(sizeof(struct reg *) * (*reg_list_size));
+       switch (reg_class) {
+       case REG_CLASS_GENERAL:
+               *reg_list_size = 26;
+               *reg_list = malloc(sizeof(struct reg *) * (*reg_list_size));
 
-       for (i = 0; i < 16; i++)
-               (*reg_list)[i] = arm_reg_current(arm, i);
+               for (i = 0; i < 16; i++)
+                               (*reg_list)[i] = arm_reg_current(arm, i);
 
-       for (i = 16; i < 24; i++)
-               (*reg_list)[i] = &arm_gdb_dummy_fp_reg;
+               /* For GDB compatibility, take FPA registers size into account and zero-fill it*/
+               for (i = 16; i < 24; i++)
+                               (*reg_list)[i] = &arm_gdb_dummy_fp_reg;
+               (*reg_list)[24] = &arm_gdb_dummy_fps_reg;
 
-       (*reg_list)[24] = &arm_gdb_dummy_fps_reg;
-       (*reg_list)[25] = arm->cpsr;
+               (*reg_list)[25] = arm->cpsr;
 
-       return ERROR_OK;
+               return ERROR_OK;
+               break;
+
+       case REG_CLASS_ALL:
+               *reg_list_size = (arm->core_type != ARM_MODE_MON ? 48 : 51);
+               *reg_list = malloc(sizeof(struct reg *) * (*reg_list_size));
+
+               for (i = 0; i < 16; i++)
+                               (*reg_list)[i] = arm_reg_current(arm, i);
+
+               for (i = 13; i < ARRAY_SIZE(arm_core_regs); i++) {
+                               int reg_index = arm->core_cache->reg_list[i].number;
+                               if (!(arm_core_regs[i].mode == ARM_MODE_MON
+                                               && arm->core_type != ARM_MODE_MON))
+                                       (*reg_list)[reg_index] = &(arm->core_cache->reg_list[i]);
+               }
+
+               /* When we supply the target description, there is no need for fake FPA */
+               for (i = 16; i < 24; i++) {
+                               (*reg_list)[i] = &arm_gdb_dummy_fp_reg;
+                               (*reg_list)[i]->size = 0;
+               }
+               (*reg_list)[24] = &arm_gdb_dummy_fps_reg;
+               (*reg_list)[24]->size = 0;
+
+               return ERROR_OK;
+               break;
+
+       default:
+               LOG_ERROR("not a valid register class type in query.");
+               return ERROR_FAIL;
+               break;
+       }
 }
 
 /* wait for execution to complete and check exit point */
@@ -1300,7 +1409,7 @@ int arm_checksum_memory(struct target *target,
        uint32_t address, uint32_t count, uint32_t *checksum)
 {
        struct working_area *crc_algorithm;
-       struct arm_algorithm armv4_5_info;
+       struct arm_algorithm arm_algo;
        struct arm *arm = target_to_arm(target);
        struct reg_param reg_params[2];
        int retval;
@@ -1352,9 +1461,9 @@ int arm_checksum_memory(struct target *target,
                        return retval;
        }
 
-       armv4_5_info.common_magic = ARM_COMMON_MAGIC;
-       armv4_5_info.core_mode = ARM_MODE_SVC;
-       armv4_5_info.core_state = ARM_STATE_ARM;
+       arm_algo.common_magic = ARM_COMMON_MAGIC;
+       arm_algo.core_mode = ARM_MODE_SVC;
+       arm_algo.core_state = ARM_STATE_ARM;
 
        init_reg_param(&reg_params[0], "r0", 32, PARAM_IN_OUT);
        init_reg_param(&reg_params[1], "r1", 32, PARAM_OUT);
@@ -1372,7 +1481,7 @@ int arm_checksum_memory(struct target *target,
        retval = target_run_algorithm(target, 0, NULL, 2, reg_params,
                        crc_algorithm->address,
                        exit_var,
-                       timeout, &armv4_5_info);
+                       timeout, &arm_algo);
        if (retval != ERROR_OK) {
                LOG_ERROR("error executing ARM crc algorithm");
                destroy_reg_param(&reg_params[0]);
@@ -1402,7 +1511,7 @@ int arm_blank_check_memory(struct target *target,
 {
        struct working_area *check_algorithm;
        struct reg_param reg_params[3];
-       struct arm_algorithm armv4_5_info;
+       struct arm_algorithm arm_algo;
        struct arm *arm = target_to_arm(target);
        int retval;
        uint32_t i;
@@ -1436,9 +1545,9 @@ int arm_blank_check_memory(struct target *target,
                        return retval;
        }
 
-       armv4_5_info.common_magic = ARM_COMMON_MAGIC;
-       armv4_5_info.core_mode = ARM_MODE_SVC;
-       armv4_5_info.core_state = ARM_STATE_ARM;
+       arm_algo.common_magic = ARM_COMMON_MAGIC;
+       arm_algo.core_mode = ARM_MODE_SVC;
+       arm_algo.core_state = ARM_STATE_ARM;
 
        init_reg_param(&reg_params[0], "r0", 32, PARAM_OUT);
        buf_set_u32(reg_params[0].value, 0, 32, address);
@@ -1456,7 +1565,7 @@ int arm_blank_check_memory(struct target *target,
        retval = target_run_algorithm(target, 0, NULL, 3, reg_params,
                        check_algorithm->address,
                        exit_var,
-                       10000, &armv4_5_info);
+                       10000, &arm_algo);
        if (retval != ERROR_OK) {
                destroy_reg_param(&reg_params[0]);
                destroy_reg_param(&reg_params[1]);