source: asp3_wo_tecs/trunk/arch/arm_gcc/common/arm.h@ 302

/*
 *  TOPPERS Software
 *      Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Time Systems
 * 
 *  Copyright (C) 2000-2003 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
 *                              Toyohashi Univ. of Technology, JAPAN
 *  Copyright (C) 2006-2015 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: arm.h 430 2015-08-08 11:38:46Z ertl-hiro $
 */

/*
 *              ARMコアサポートモジュール
 */

#ifndef TOPPERS_ARM_H
#define TOPPERS_ARM_H

#include <t_stddef.h>

/*
 *  ARMコアの特殊命令のインライン関数定義
 */
#ifndef TOPPERS_MACRO_ONLY
#include "arm_insn.h"
#endif /*  TOPPERS_MACRO_ONLY */

/*
 *  ARM例外ベクタ
 */
#define RESET_VECTOR    UINT_C(0x00)
#define UNDEF_VECTOR    UINT_C(0x04)
#define SVC_VECTOR              UINT_C(0x08)
#define PABORT_VECTOR   UINT_C(0x0c)
#define DABORT_VECTOR   UINT_C(0x10)
#define IRQ_VECTOR              UINT_C(0x18)
#define FIQ_VECTOR              UINT_C(0x1c)

/*
 *  ARM例外ベクタ番号
 */
#define RESET_NUMBER    UINT_C(0)
#define UNDEF_NUMBER    UINT_C(1)
#define SVC_NUMBER              UINT_C(2)
#define PABORT_NUMBER   UINT_C(3)
#define DABORT_NUMBER   UINT_C(4)
#define IRQ_NUMBER              UINT_C(6)
#define FIQ_NUMBER              UINT_C(7)

/*
 *  CPSRの割込み禁止ビット
 */
#define CPSR_INT_MASK   UINT_C(0xc0)
#define CPSR_IRQ_BIT    UINT_C(0x80)
#define CPSR_FIQ_BIT    UINT_C(0x40)

/*
 *  CPSRのThumbビット
 */
#define CPSR_THUMB_BIT  UINT_C(0x20)

/*
 *  CPSRのモードビット
 */
#define CPSR_MODE_MASK  UINT_C(0x1f)
#define CPSR_USER_MODE  UINT_C(0x10)
#define CPSR_FIQ_MODE   UINT_C(0x11)
#define CPSR_IRQ_MODE   UINT_C(0x12)
#define CPSR_SVC_MODE   UINT_C(0x13)
#define CPSR_ABT_MODE   UINT_C(0x17)
#define CPSR_UND_MODE   UINT_C(0x1b)
#define CPSR_SYS_MODE   UINT_C(0x1f)

/*
 *  CP15のシステム制御レジスタ（SCTLR）の設定値
 *
 *  ARMv7では，CP15_SCTLR_EXTPAGEは常に1になっている．
 */
#if __TARGET_ARCH_ARM == 6
#define CP15_SCTLR_EXTPAGE              UINT_C(0x00800000)
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM == 6 */
#define CP15_SCTLR_VECTOR               UINT_C(0x00002000)
#define CP15_SCTLR_ICACHE               UINT_C(0x00001000)
#define CP15_SCTLR_DCACHE               UINT_C(0x00000004)
#define CP15_SCTLR_MMU                  UINT_C(0x00000001)

/*
 *  CP15のフォールト状æ…
‹ãƒ¬ã‚¸ã‚¹ã‚¿ã®å‚ç…
§å€¤
 */
#define CP15_FSR_FS_MASK                        UINT_C(0x0000040f)
#define CP15_FSR_FS_ALIGNMENT           UINT_C(0x00000001)
#define CP15_FSR_FS_TRANSLATION1        UINT_C(0x00000005)
#define CP15_FSR_FS_TRANSLATION2        UINT_C(0x00000007)
#define CP15_FSR_FS_PERMISSION1         UINT_C(0x0000000d)
#define CP15_FSR_FS_PERMISSION2         UINT_C(0x0000000f)

/*
 *  CP15のパフォーマンスモニタ制御レジスタ（PMCR）の設定値
 */
#define CP15_PMCR_ALLCNTR_ENABLE                UINT_C(0x01)
#define CP15_PMCR_PMCCNTR_DIVIDER               UINT_C(0x08)

/*
 *  CP15のパフォーマンスモニタカウントイネーブルセットレジスタ（PMCNTENSET）
 *  の設定値
 */
#define CP15_PMCNTENSET_CCNTR_ENABLE    UINT_C(0x80000000)

/*
 *  CP15の変換テーブルベースレジスタ（TTBR）の設定値
 */
#define CP15_TTBR_RGN_SHAREABLE         UINT_C(0x00000002)
#if __TARGET_ARCH_ARM == 7
#define CP15_TTBR_RGN_WBWA                      UINT_C(0x00000008)
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM == 7 */
#define CP15_TTBR_RGN_WTHROUGH          UINT_C(0x00000010)
#define CP15_TTBR_RGN_WBACK                     UINT_C(0x00000018)
#if __TARGET_ARCH_ARM < 7
#define CP15_TTBR_RGN_CACHEABLE         UINT_C(0x00000001)
#else /* __TARGET_ARCH_ARM < 7 */
#define CP15_TTBR_IRGN_WBWA                     UINT_C(0x00000040)
#define CP15_TTBR_IRGN_WTHROUGH         UINT_C(0x00000001)
#define CP15_TTBR_IRGN_WBACK            UINT_C(0x00000041)
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM < 7 */

/*
 *  MMU関連の定義（VMSA）
 */

/*
 *  セクションとページのサイズ
 */
#define ARM_SSECTION_SIZE                       UINT_C(0x1000000)
#define ARM_SECTION_SIZE                        UINT_C(0x0100000)
#define ARM_LPAGE_SIZE                          UINT_C(0x0010000)
#define ARM_PAGE_SIZE                           UINT_C(0x0001000)

/*
 *  セクションテーブルとページテーブルのサイズ
 */
#define ARM_SECTION_TABLE_SIZE          UINT_C(0x4000)
#define ARM_SECTION_TABLE_ALIGN         UINT_C(0x4000)
#define ARM_SECTION_TABLE_ENTRY         (ARM_SECTION_TABLE_SIZE / sizeof(uint32_t))

#define ARM_PAGE_TABLE_SIZE                     UINT_C(0x0400)
#define ARM_PAGE_TABLE_ALIGN            UINT_C(0x0400)
#define ARM_PAGE_TABLE_ENTRY            (ARM_PAGE_TABLE_SIZE / sizeof(uint32_t))

/*
 *  第1レベルディスクリプタの設定値
 */
#define ARM_MMU_DSCR1_FAULT                     0x00000U        /* フォルト */
#define ARM_MMU_DSCR1_PAGETABLE         0x00001U        /* コアースページテーブル */
#define ARM_MMU_DSCR1_SECTION           0x00002U        /* セクション */
#define ARM_MMU_DSCR1_SSECTION          0x40002U        /* スーパーセクション */

#define ARM_MMU_DSCR1_SHARED            0x10000U        /* プロセッサ間でå…
±æœ‰ */
#define ARM_MMU_DSCR1_TEX000            0x00000U        /* TEXビットが000 */
#define ARM_MMU_DSCR1_TEX001            0x01000U        /* TEXビットが001 */
#define ARM_MMU_DSCR1_TEX010            0x02000U        /* TEXビットが010 */
#define ARM_MMU_DSCR1_TEX100            0x04000U        /* TEXビットが100 */
#define ARM_MMU_DSCR1_AP01                      0x00400U        /* APビットが01 */
#define ARM_MMU_DSCR1_AP10                      0x00800U        /* APビットが10 */
#define ARM_MMU_DSCR1_AP11                      0x00c00U        /* APビットが11 */
#define ARM_MMU_DSCR1_CB00                      0x00000U        /* Cビットが0，Bビットが0 */
#define ARM_MMU_DSCR1_CB01                      0x00004U        /* Cビットが0，Bビットが1 */
#define ARM_MMU_DSCR1_CB10                      0x00008U        /* Cビットが1，Bビットが0 */
#define ARM_MMU_DSCR1_CB11                      0x0000cU        /* Cビットが1，Bビットが1 */

#if __TARGET_ARCH_ARM >= 6
#define ARMV6_MMU_DSCR1_NONGLOBAL       0x20000U        /* グローバルでない */
#define ARMV6_MMU_DSCR1_APX0            0x00000U        /* APXビットが0 */
#define ARMV6_MMU_DSCR1_APX1            0x08000U        /* APXビットが1 */
#define ARMV6_MMU_DSCR1_ECC                     0x00200U        /* ECCが有効（MPCore）*/
#define ARMV6_MMU_DSCR1_NOEXEC          0x00010U        /* 実行不可 */
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM >= 6 */

/*
 *  第2レベルディスクリプタの設定値
 */
#define ARM_MMU_DSCR2_FAULT                     0x0000U         /* フォルト */
#define ARM_MMU_DSCR2_LARGE                     0x0001U         /* ラージページ */
#define ARM_MMU_DSCR2_SMALL                     0x0002U         /* スモールページ */

#define ARM_MMU_DSCR2_CB00                      0x0000U         /* Cビットが0，Bビットが0 */
#define ARM_MMU_DSCR2_CB01                      0x0004U         /* Cビットが0，Bビットが1 */
#define ARM_MMU_DSCR2_CB10                      0x0008U         /* Cビットが1，Bビットが0 */
#define ARM_MMU_DSCR2_CB11                      0x000cU         /* Cビットが1，Bビットが1 */

#if __TARGET_ARCH_ARM < 6

#define ARMV5_MMU_DSCR2_AP01            0x0550U         /* AP[0-3]ビットが01 */
#define ARMV5_MMU_DSCR2_AP10            0x0aa0U         /* AP[0-3]ビットが10 */
#define ARMV5_MMU_DSCR2_AP11            0x0ff0U         /* AP[0-3]ビットが11 */

/* ラージページのディスクリプタ用 */
#define ARMV5_MMU_DSCR2L_TEX000         0x0000U         /* TEXビットが000 */
#define ARMV5_MMU_DSCR2L_TEX001         0x1000U         /* TEXビットが001 */
#define ARMV5_MMU_DSCR2L_TEX010         0x2000U         /* TEXビットが010 */
#define ARMV5_MMU_DSCR2L_TEX100         0x4000U         /* TEXビットが100 */

#else /* __TARGET_ARCH_ARM < 6 */

#define ARMV6_MMU_DSCR2_NONGLOBAL       0x0800U         /* グローバルでない */
#define ARMV6_MMU_DSCR2_SHARED          0x0400U         /* プロセッサ間でå…
±æœ‰ */
#define ARMV6_MMU_DSCR2_APX0            0x0000U         /* APXビットが0 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2_APX1            0x0200U         /* APXビットが1 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2_AP01            0x0010U         /* APビットが01 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2_AP10            0x0020U         /* APビットが10 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2_AP11            0x0030U         /* APビットが11 */

/* ラージページのディスクリプタ用 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2L_TEX000         0x0000U         /* TEXビットが000 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2L_TEX001         0x1000U         /* TEXビットが001 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2L_TEX010         0x2000U         /* TEXビットが010 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2L_TEX100         0x4000U         /* TEXビットが100 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2L_NOEXEC         0x8000U         /* 実行不可 */

/* スモールページのディスクリプタ用 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2S_TEX000         0x0000U         /* TEXビットが000 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2S_TEX001         0x0040U         /* TEXビットが001 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2S_TEX010         0x0080U         /* TEXビットが010 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2S_TEX100         0x0100U         /* TEXビットが100 */
#define ARMV6_MMU_DSCR2S_NOEXEC         0x0001U         /* 実行不可 */

#endif /* __TARGET_ARCH_ARM < 6 */

#ifndef TOPPERS_MACRO_ONLY

/*
 *      コプロセッサ15の操作関数
 */

/*
 *  High exception vectorを使うかの設定
 */
Inline void
arm_set_high_vector(bool_t enable)
{
        uint32_t        reg;

        CP15_READ_SCTLR(reg);
        if (enable) {
                reg |= CP15_SCTLR_VECTOR;
        }
        else {
                reg &= ~CP15_SCTLR_VECTOR;
        }
        CP15_WRITE_SCTLR(reg);
}

/*
 *  プロセッサ番号の取得
 *
 *  マルチプロセッサアフィニティレジスタを読んで，その下位8ビットを返す．
 *  ARMv6ã§ã¯ï¼Œãƒžãƒ«ãƒãƒ—ãƒ­ã‚»ãƒƒã‚µã‚’ã‚µãƒãƒ¼ãƒˆã—ã¦ã„ã‚‹å ´åˆã«ã®ã¿ä½¿ç”¨ã§ãã‚‹ï¼Ž
 */
#if __TARGET_ARCH_ARM >= 6

Inline uint32_t
arm_prc_index(void)
{
        uint32_t        reg;

        CP15_READ_MPIDR(reg);
        return(reg & 0xffU);
}

#endif /* __TARGET_ARCH_ARM >= 6 */

/*
 *  キャッシュの操作
 */

/*
 *  命令／データキャッシュのイネーブル／ディスエーブル
 */
extern void arm_enable_icache(void);
extern void arm_disable_icache(void);
extern void arm_enable_dcache(void);
extern void arm_disable_dcache(void);

/*
 *  キャッシュのイネーブル
 */
Inline void
arm_enable_cache(void)
{
        arm_enable_icache();
        arm_enable_dcache();
}

/*
 *  キャッシュのディスエーブル
 */
Inline void
arm_disable_cache(void)
{
        arm_disable_icache();
        arm_disable_dcache();
}

/*
 *  ARMv5におけるデータキャッシュの無効化／クリーン
 */
#if __TARGET_ARCH_ARM <= 5
extern void armv5_clean_and_invalidate_dcache(void);
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM <= 5 */

/*
 *  ARMv7におけるデータキャッシュの無効化／クリーン
 */
#if __TARGET_ARCH_ARM == 7
extern void armv7_invalidate_dcache(void);
extern void armv7_clean_and_invalidate_dcache(void);
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM == 7 */

/*
 *  データキャッシュと統合キャッシュの無効化
 */
Inline void
arm_invalidate_dcache(void)
{
#if __TARGET_ARCH_ARM <= 6
        CP15_INVALIDATE_DCACHE();
        CP15_INVALIDATE_UCACHE();
#else /* __TARGET_ARCH_ARM <= 6 */
        armv7_invalidate_dcache();
#endif /* __TARGET_ARCH_ARM <= 6 */
}

/*
 *  データキャッシュと統合キャッシュのクリーンと無効化
 */
Inline void
arm_clean_and_invalidate_dcache(void)
{
#if __TARGET_ARCH_ARM <= 5
        armv5_clean_and_invalidate_dcache();
#elif __TARGET_ARCH_ARM == 6
        CP15_CLEAN_AND_INVALIDATE_DCACHE();
        CP15_CLEAN_AND_INVALIDATE_UCACHE();
#else
        armv7_clean_and_invalidate_dcache();
#endif
}

/*
 *  命令キャッシュの無効化
 */
Inline void
arm_invalidate_icache(void)
{
        CP15_INVALIDATE_ICACHE();
}

/*
 *  TLBの無効化
 */
Inline void
arm_invalidate_tlb(void)
{
        CP15_INVALIDATE_TLB();
        data_sync_barrier();
}

#endif /* TOPPERS_MACRO_ONLY */
#endif /* TOPPERS_ARM_H */