source: EcnlProtoTool/trunk/asp3_dcre/arch/arm_gcc/common/core_kernel_impl.h@ 270

/*
 *  TOPPERS/ASP Kernel
 *      Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Time Systems/
 *      Advanced Standard Profile Kernel
 * 
 *  Copyright (C) 2000-2003 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
 *                              Toyohashi Univ. of Technology, JAPAN
 *  Copyright (C) 2006-2016 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
 *              Graduate School of Information Science, Nagoya Univ., JAPAN
 * 
 *  上記著作権者
は，以下の(1)～(4)ã®æ¡ä»¶ã‚’æº€ãŸã™å ´åˆã«é™ã‚Šï¼Œæœ¬ã‚½ãƒ•ãƒˆã‚¦ã‚§
 *  ア（本ソフトウェアを改変したものを含む．以下同じ）を使用・複製・改
 *  変・再é…
å¸ƒï¼ˆä»¥ä¸‹ï¼Œåˆ©ç”¨ã¨å‘¼ã¶ï¼‰ã™ã‚‹ã“とを無償で許諾する．
 *  (1) æœ¬ã‚½ãƒ•ãƒˆã‚¦ã‚§ã‚¢ã‚’ã‚½ãƒ¼ã‚¹ã‚³ãƒ¼ãƒ‰ã®å½¢ã§åˆ©ç”¨ã™ã‚‹å ´åˆã«ã¯ï¼Œä¸Šè¨˜ã®è‘—ä½œ
 *      権表示，この利用条件および下記の無保証規定が，そのままの形でソー
 *      スコード中に含まれていること．
 *  (2) 本ソフトウェアを，ライブラリ形式など，他のソフトウェア開発に使
 *      用できる形で再é…
å¸ƒã™ã‚‹å ´åˆã«ã¯ï¼Œå†é…
å¸ƒã«ä¼´ã†ãƒ‰ã‚­ãƒ¥ãƒ¡ãƒ³ãƒˆï¼ˆåˆ©ç”¨
 *      者
マニュアルなど）に，上記の著作権表示，この利用条件および下記
 *      の無保証規定を掲載すること．
 *  (3) 本ソフトウェアを，機器に組み込むなど，他のソフトウェア開発に使
 *      用できない形で再é…
å¸ƒã™ã‚‹å ´åˆã«ã¯ï¼Œæ¬¡ã®ã„ずれかの条件を満たすこ
 *      と．
 *    (a) 再é…
å¸ƒã«ä¼´ã†ãƒ‰ã‚­ãƒ¥ãƒ¡ãƒ³ãƒˆï¼ˆåˆ©ç”¨è€…
マニュアルなど）に，上記の著
 *        作権表示，この利用条件および下記の無保証規定を掲載すること．
 *    (b) 再é…
å¸ƒã®å½¢æ…
‹ã‚’，別に定める方法によって，TOPPERSプロジェクトに
 *        å ±å‘Šã™ã‚‹ã“ã¨ï¼Ž
 *  (4) 本ソフトウェアの利用により直接的または間接的に生じるいかなる損
 *      害からも，上記著作権者
およびTOPPERSプロジェクトをå…
è²¬ã™ã‚‹ã“と．
 *      また，本ソフトウェアのユーザまたはエンドユーザからのいかなる理
 *      由に基づく請求からも，上記著作権者
およびTOPPERSプロジェクトを
 *      å…
è²¬ã™ã‚‹ã“と．
 * 
 *  本ソフトウェアは，無保証で提供されているものである．上記著作権者
お
 *  よびTOPPERSプロジェクトは，本ソフトウェアに関して，特定の使用目的
 *  に対する適合性も含めて，いかなる保証も行わない．また，本ソフトウェ
 *  アの利用により直接的または間接的に生じたいかなる損害に関しても，そ
 *  ã®è²¬ä»»ã‚’è² ã‚ãªã„ï¼Ž
 * 
 *  $Id: core_kernel_impl.h 270 2017-02-09 04:03:47Z coas-nagasima $
 */

/*
 *              kernel_impl.hのコア依存部（ARM用）
 *
 *  このヘッダファイルは，target_kernel_impl.h（または，そこからインク
 *  ルードされるファイル）のみからインクルードされる．他のファイルから
 *  直接インクルードしてはならない．
 */

#ifndef TOPPERS_CORE_KERNEL_IMPL_H
#define TOPPERS_CORE_KERNEL_IMPL_H

#include "arm.h"

/*
 *  エラーチェック方法の指定
 */
#define CHECK_STKSZ_ALIGN       8               /* スタックサイズのアライン単位 */
#define CHECK_INTPTR_ALIGN      4               /* intptr_t型の変数のアライン単位 */
#define CHECK_INTPTR_NONNULL            /* intptr_t型の変数の非NULLチェック */
#ifndef  __thumb__
#define CHECK_FUNC_ALIGN        4               /* 関数のアライン単位 */
#endif /* __thumb__ */
#define CHECK_FUNC_NONNULL                      /* 関数の非NULLチェック */
#define CHECK_STACK_ALIGN       8               /* ã‚¹ã‚¿ãƒƒã‚¯é ˜åŸŸã®ã‚¢ãƒ©ã‚¤ãƒ³å˜ä½ */
#define CHECK_STACK_NONNULL                     /* ã‚¹ã‚¿ãƒƒã‚¯é ˜åŸŸã®éžNULLチェック */
#define CHECK_MPF_ALIGN         4               /* å›ºå®šé•·ãƒ¡ãƒ¢ãƒªãƒ—ãƒ¼ãƒ«é ˜åŸŸã®ã‚¢ãƒ©ã‚¤ãƒ³å˜ä½ */
#define CHECK_MPF_NONNULL                       /* å›ºå®šé•·ãƒ¡ãƒ¢ãƒªãƒ—ãƒ¼ãƒ«é ˜åŸŸã®éžNULLチェック */
#define CHECK_MB_ALIGN          4               /* ç®¡ç†é ˜åŸŸã®ã‚¢ãƒ©ã‚¤ãƒ³å˜ä½ */

#ifndef TOPPERS_MACRO_ONLY

/*
 *  レディキューサーチのためのビットマップサーチ関数
 *
 *  CLZ命令は最上位ビットからサーチするため，最上位ビットを最高優å…
ˆåº¦ã«
 *  対応させる．
 */
#if __TARGET_ARCH_ARM >= 6

#define OMIT_BITMAP_SEARCH
#define PRIMAP_BIT(pri)         (0x8000U >> (pri))

Inline uint_t
bitmap_search(uint16_t bitmap)
{
        return((uint_t)(count_leading_zero((uint32_t) bitmap) - 16));
}

#endif /* __TARGET_ARCH_ARM >= 6 */

/*
 *  コンテキストの参ç…
§
 *
 *  ARM依存部では，タスクコンテキストと非タスクコンテキストの両方をスー
 *  パバイザモードで動作させるため，プロセッサモードで判断することがで
 *  きない．そのため，割込みハンドラ／CPU例外ハンドラのネスト段数（これ
 *  を，例外ネストカウントと呼ぶ）で管理し，例外ネストカウントが0の時に
 *  タスクコンテキスト，0ã‚ˆã‚Šå¤§ãã„å ´åˆã«éžã‚¿ã‚¹ã‚¯ã‚³ãƒ³ãƒ†ã‚­ã‚¹ãƒˆã§ã‚ã‚‹ã¨åˆ¤
 *  断する．
 */
extern uint32_t excpt_nest_count;               /* 例外ネストカウント */

Inline bool_t
sense_context(void)
{
        return(excpt_nest_count > 0U);
}

#endif /* TOPPERS_MACRO_ONLY */

/*
 *  TOPPERS標準割込み処理モデルの実現
 *
 *  ARMコア依存部では，割込みの扱いに関して，次の2つの方法をサポートす
 *  る．
 *
 *  (1) ã‚«ãƒ¼ãƒãƒ«ã‚’å˜ä½“ã§ä½¿ç”¨ã™ã‚‹å ´åˆã‚„SafeGのノンセキュアモードで使用す
 *  ã‚‹å ´åˆï¼šIRQをカーネル管理の割込み，FIQをカーネル管理外の割込みとす
 *  る．デフォルトでは，この方法が使用される．
 *
 *  (2) SafeGã®ã‚»ã‚­ãƒ¥ã‚¢ãƒ¢ãƒ¼ãƒ‰ã§ä½¿ç”¨ã™ã‚‹å ´åˆï¼šFIQをカーネル管理の割込み
 *  とし，カーネルの動作中はIRQã‚’å¸¸ã«ãƒžã‚¹ã‚¯ã™ã‚‹ï¼Žã“ã®æ–¹æ³•ã‚’ä½¿ç”¨ã™ã‚‹å ´åˆ
 *  には，TOPPERS_SAFEG_SECUREをマクロ定義する．
 * 
 *  TOPPERS標準割込み処理モデルの中で，割込み優å…
ˆåº¦ãƒžã‚¹ã‚¯ã¨å‰²è¾¼ã¿è¦æ±‚禁
 *  止フラグに関しては，割込みコントローラによって実現方法が異なるため，
 *  ARMコア依存部では扱わない．
 */

/*
 *  FIQとIRQの両方を禁止するCPSRのビットパターン
 */
#ifndef TOPPERS_MACRO_ONLY
#define CPSR_FIQ_IRQ_BIT        (CPSR_FIQ_BIT|CPSR_IRQ_BIT)
#else /* TOPPERS_MACRO_ONLY */
#define CPSR_FIQ_IRQ_BIT        (CPSR_FIQ_BIT AOR CPSR_IRQ_BIT)
#endif /* TOPPERS_MACRO_ONLY */

/*
 *  CPUロック・割込みロックでない状æ…
‹ã§ã®CPSRのビットパターン
 */
#ifndef TOPPERS_SAFEG_SECURE
#define CPSR_UNLOCK                     UINT_C(0x00)
#else /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
#define CPSR_UNLOCK                     CPSR_IRQ_BIT
#endif /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */

/*
 *  CPUロック状æ…
‹ã§ã®CPSRのビットパターン
 */
#ifndef TOPPERS_SAFEG_SECURE
#define CPSR_CPULOCK            CPSR_IRQ_BIT
#else /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
#define CPSR_CPULOCK            CPSR_FIQ_IRQ_BIT
#endif /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */

/*
 *  割込みロック状æ…
‹ã§ã®CPSRのビットパターン
 */
#define CPSR_INTLOCK            CPSR_FIQ_IRQ_BIT

#ifndef TOPPERS_MACRO_ONLY

/*
 *  CPUロック状æ…
‹ã¸ã®é·ç§»
 */
Inline void
lock_cpu(void)
{
#if __TARGET_ARCH_ARM < 6
        set_cpsr(current_cpsr() | CPSR_CPULOCK);
#else /* __TARGET_ARCH_ARM < 6 */
#ifndef TOPPERS_SAFEG_SECURE
        disable_irq();
#else /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
        disable_fiq()
#endif /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM < 6 */

        /*
         *  メモリ参ç…
§ãŒï¼Œã“の関数を超
えて最適化されることを抑止
         */
        ARM_MEMORY_CHANGED;
}

/*
 *  CPUロック状æ…
‹ã¸ã®ç§»è¡Œï¼ˆãƒ‡ã‚£ã‚¹ãƒ‘ッチできる状æ…
‹ï¼‰
 */
#define lock_cpu_dsp()          lock_cpu()

/*
 *  CPUロック状æ…
‹ã®è§£é™¤
 */
Inline void
unlock_cpu(void)
{
        /*
         *  メモリ参ç…
§ãŒï¼Œã“の関数を超
えて最適化されることを抑止
         */
        ARM_MEMORY_CHANGED;

#if __TARGET_ARCH_ARM < 6
        set_cpsr((current_cpsr() & ~CPSR_INT_MASK) | CPSR_UNLOCK);
#else /* __TARGET_ARCH_ARM < 6 */
#ifndef TOPPERS_SAFEG_SECURE
        enable_irq();
#else /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
        enable_fiq()
#endif /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM < 6 */
}

/*
 *  CPUロック状æ…
‹ã®è§£é™¤ï¼ˆãƒ‡ã‚£ã‚¹ãƒ‘ッチできる状æ…
‹ï¼‰
 */
#define unlock_cpu_dsp()        unlock_cpu()

/*
 *  CPUロック状æ…
‹ã®å‚ç…
§
 */
Inline bool_t
sense_lock(void)
{
#ifndef TOPPERS_SAFEG_SECURE
        return((current_cpsr() & CPSR_IRQ_BIT) != 0U);
#else /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
        return((current_cpsr() & CPSR_FIQ_BIT) != 0U);
#endif /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
}

/*
 *  割込みを受け付けるための遅
延処理
 */
Inline void
delay_for_interrupt(void)
{
}

/*
 *  非タスクコンテキスト用のスタック初期値
 */
#define TOPPERS_ISTKPT(istk, istksz)    ((STK_T *)((char *)(istk) + (istksz)))

/*
 *  タスクコンテキストブロックの定義
 */
typedef struct task_context_block {
        void    *sp;            /* スタックポインタ */
        FP              pc;                     /* 実行再開番地 */
} TSKCTXB;

/*
 *  タスクディスパッチャ
 */

/*
 *  最高優å…
ˆé †ä½ã‚¿ã‚¹ã‚¯ã¸ã®ãƒ‡ã‚£ã‚¹ãƒ‘ッチ（core_support.S）
 *
 *  dispatchは，タスクコンテキストから呼び出されたサービスコール処理か
 *  ら呼び出すべきもので，タスクコンテキスト・CPUロック状æ…
‹ãƒ»ãƒ‡ã‚£ã‚¹ãƒ‘ッ
 *  チ許可状æ…
‹ãƒ»ï¼ˆãƒ¢ãƒ‡ãƒ«ä¸Šã®ï¼‰å‰²è¾¼ã¿å„ªå…
ˆåº¦ãƒžã‚¹ã‚¯å…
¨è§£é™¤çŠ¶æ…
‹ã§å‘¼ã³å‡ºã•ãª
 *  ければならない．
 */
extern void dispatch(void);

/*
 *  非タスクコンテキストからのディスパッチ要求
 */
#define request_dispatch()

/*
 *  ディスパッチャの動作開始（core_support.S）
 *
 *  start_dispatchは，カーネル起動時に呼び出すべきもので，すべての割込
 *  みを禁止した状æ…
‹ï¼ˆå‰²è¾¼ã¿ãƒ­ãƒƒã‚¯çŠ¶æ…
‹ã¨åŒç­‰ã®çŠ¶æ…
‹ï¼‰ã§å‘¼ã³å‡ºã•ãªã‘れば
 *  ならない．
 */
extern void start_dispatch(void) NoReturn;

/*
 *  現在のコンテキストを捨ててディスパッチ（core_support.S）
 *
 *  exit_and_dispatchは，ext_tskから呼び出すべきもので，タスクコンテキ
 *  スト・CPUロック状æ…
‹ãƒ»ãƒ‡ã‚£ã‚¹ãƒ‘ッチ許可状æ…
‹ãƒ»ï¼ˆãƒ¢ãƒ‡ãƒ«ä¸Šã®ï¼‰å‰²è¾¼ã¿å„ªå…
ˆ
 *  度マスクå…
¨è§£é™¤çŠ¶æ…
‹ã§å‘¼ã³å‡ºã•ãªã‘ればならない．
 */
extern void exit_and_dispatch(void) NoReturn;

/*
 *  カーネルの終了処理の呼出し（core_support.S）
 *
 *  call_exit_kernelは，カーネルの終了時に呼び出すべきもので，非タスク
 *  コンテキストに切り換えて，カーネルの終了処理（exit_kernel）を呼び出
 *  す．
 */
extern void call_exit_kernel(void) NoReturn;
     
/*
 *  タスクコンテキストの初期化
 *
 *  タスクが休止状æ…
‹ã‹ã‚‰å®Ÿè¡Œã§ãã‚‹çŠ¶æ…
‹ã«é·ç§»ã™ã‚‹æ™‚に呼ばれる．この時点
 *  ã§ã‚¹ã‚¿ãƒƒã‚¯é ˜åŸŸã‚’ä½¿ã£ã¦ã¯ãªã‚‰ãªã„ï¼Ž
 *
 *  activate_contextを，インライン関数ではなくマクロ定義としているのは，
 *  この時点ではTCBが定義されていないためである．
 */
extern void start_r(void);

#define activate_context(p_tcb)                                                                                 \
{                                                                                                                                               \
        (p_tcb)->tskctxb.sp = (void *)((char *)((p_tcb)->p_tinib->stk)          \
                                                                                + (p_tcb)->p_tinib->stksz);             \
        (p_tcb)->tskctxb.pc = (FP) start_r;                                                                     \
}

/*
 *  標準の割込み管理機能の初期化処理を用いない
 */
#define OMIT_INITIALIZE_INTERRUPT

/*
 *  割込みハンドラテーブル（kernel_cfg.c）
 */
extern FP inh_table[TNUM_INHNO];

/*
 *  割込み要求ライン設定テーブル（kernel_cfg.c）
 * 
 *  割込み要求ラインに対して割込み属性が設定されていれば1，設定されてい
 *  なければ0を保持するテーブル．
 */
#ifdef USE_INTCFG_TABLE
extern const uint8_t intcfg_table[TNUM_INTNO];
#endif /* USE_INTCFG_TABLE */

/*
 *  標準の例外管理機能の初期化処理を用いない
 */
#define OMIT_INITIALIZE_EXCEPTION

/*
 *  CPU例外ハンドラテーブル（kernel_cfg.c）
 */
extern const FP exc_table[TNUM_EXCNO];

/*
 *  CPU例外ハンドラの初期化
 */
Inline void
initialize_exception(void)
{
}

/*
 *  CPU例外の発生した時のコンテキストの参ç…
§
 *
 *  CPU例外の発生した時のコンテキストが，タスクコンテキストの時にfalse，
 *  そうでない時にtrueを返す．
 */
Inline bool_t
exc_sense_context(void *p_excinf)
{
        return(((T_EXCINF *)(p_excinf))->nest_count != 0U);
}

/*
 *  CPU例外の発生した時の割込み優å…
ˆåº¦ãƒžã‚¹ã‚¯ã®å‚ç…
§
 */
Inline PRI
exc_get_intpri(void *p_excinf)
{
        return((PRI)(((T_EXCINF *)(p_excinf))->intpri));
}

/*
 *  CPUロック状æ…
‹ã¾ãŸã¯å‰²è¾¼ã¿ãƒ­ãƒƒã‚¯çŠ¶æ…
‹ã‹ã®å‚ç…
§
 */
Inline bool_t
exc_sense_lock(void *p_excinf)
{
#ifndef TOPPERS_SAFEG_SECURE
        return(((((T_EXCINF *)(p_excinf))->cpsr) & CPSR_INT_MASK) != 0U);
#define CPSR_UNLOCK                     UINT_C(0x00)
#else /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
        return(((((T_EXCINF *)(p_excinf))->cpsr) & CPSR_FIQ_BIT) != 0U);
#endif /* TOPPERS_SAFEG_SECURE */
}

/*
 *  CPU例外の発生した時のコンテキストと割込みのマスク状æ…
‹ã®å‚ç…
§
 *
 *  CPU例外の発生した時のシステム状æ…
‹ãŒï¼Œã‚«ãƒ¼ãƒãƒ«å®Ÿè¡Œä¸­ã§ãªãï¼Œã‚¿ã‚¹ã‚¯ã‚³
 *  ンテキストであり，å…
¨å‰²è¾¼ã¿ãƒ­ãƒƒã‚¯çŠ¶æ…
‹ã§ãªãï¼ŒCPUロック状æ…
‹ã§ãªãï¼Œå‰²
 *  込み優å…
ˆåº¦ãƒžã‚¹ã‚¯å…
¨è§£é™¤çŠ¶æ…
‹ã§ã‚る時にtrue，そうでない時にfalseを返す
 *  （CPUä¾‹å¤–ãŒã‚«ãƒ¼ãƒãƒ«ç®¡ç†å¤–ã®å‰²è¾¼ã¿å‡¦ç†ä¸­ã§ç™ºç”Ÿã—ãŸå ´åˆã«ã‚‚falseを返
 *  す）．
 *
 */
Inline bool_t
exc_sense_intmask(void *p_excinf)
{
        return(!exc_sense_context(p_excinf)
                                && exc_get_intpri(p_excinf) == TIPM_ENAALL
                                && !exc_sense_lock(p_excinf));
}

#endif /* TOPPERS_MACRO_ONLY */

/*
 *  MMU関連の操作（VMSA）
 */
#ifdef USE_ARM_MMU

/*
 *  変換テーブルベースレジスタ（TTBR）の設定値
 */
#if __TARGET_ARCH_ARM < 6
#define TTBR_CONFIG             0U
#elif __TARGET_ARCH_ARM < 7
#define TTBR_CONFIG             (CP15_TTBR_RGN_CACHEABLE|CP15_TTBR_RGN_SHAREABLE \
                                                                                                |CP15_TTBR_RGN_WBACK)
#else /* __TARGET_ARCH_ARM < 7 */
#define TTBR_CONFIG             (CP15_TTBR_RGN_SHAREABLE|CP15_TTBR_RGN_WBWA \
                                                                                                |CP15_TTBR_IRGN_WBWA)
#endif

#ifndef TOPPERS_MACRO_ONLY

/*
 *  MMUの設定情
å ±ã®ãƒ‡ãƒ¼ã‚¿åž‹
 */
typedef struct arm_mmu_config {
        uint32_t        vaddr;                  /* 仮想アドレス */
        uint32_t        paddr;                  /* 物理アドレス */
        uint32_t        size;                   /* サイズ */
        uint32_t        attr;                   /* セクション属性 */
} ARM_MMU_CONFIG;

/*
 *  MMUの設定情
å ±ã®æ•°ï¼ˆãƒ¡ãƒ¢ãƒªã‚¨ãƒªã‚¢ã®æ•°ï¼‰ï¼ˆtarget_kernel_impl.c）
 */
extern const uint_t arm_tnum_memory_area;

/*
 *  MMUの設定情
å ±ï¼ˆãƒ¡ãƒ¢ãƒªã‚¨ãƒªã‚¢ã®æƒ…
å ±ï¼‰ï¼ˆtarget_kernel_impl.c）
 */
extern ARM_MMU_CONFIG arm_memory_area[];

/*
 *  MMUの初期化
 */
extern void arm_mmu_initialize(void);

#endif /* TOPPERS_MACRO_ONLY */
#endif /* USE_ARM_MMU */

#ifndef TOPPERS_MACRO_ONLY

/*
 *  コア依存の初期化
 */
extern void core_initialize(void);

/*
 *  コア依存の終了処理
 */
extern void core_terminate(void);

/*
 *  CPU例外の発生状況のログ出力
 */
#ifndef OMIT_XLOG_SYS
extern void xlog_sys(void *p_excinf);
extern void xlog_fsr(uint32_t fsr, uint32_t far);
#endif /* OMIT_XLOG_SYS */

/*
 *  未定義の割込みがå…
¥ã£ãŸå ´åˆã®å‡¦ç†
 */
extern void default_int_handler(void);

/*
 *  未定義の例外がå…
¥ã£ãŸå ´åˆã®å‡¦ç†
 */
extern void default_exc_handler(void *p_excinf, EXCNO excno);

#endif /* TOPPERS_MACRO_ONLY */
#endif /* TOPPERS_CORE_KERNEL_IMPL_H */