Rocket - debug - TLDebugModuleInner - Hart Bus Access

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简单介绍TLDebugModuleInner中核心总线访问（Hart Bus Access）。

参考资料：

a. https://github.com/pulp-platform/riscv-dbg/blob/master/doc/debug-system.md

b. RISC-V External Debug Support Version 0.13.2 Appendix A.2

1. Hart Bus Access

tlNode定义了4K的地址空间，供核心访问：

这段地址空间是可执行的：executable=true.

地址空间中的各个主要地址在DsbRegAddrs中定义：

根据参考资料中的说法，几个关键地址的定义如下：

地址0x0800-0x1000中定义的是一段ROM：

可以看到这是根据DebugRomContents中的内容生成一个个只读寄存器。

2. DebugRomContents

DebugRomContents是一组指令，以数据形式直接定义：

这组binary数据可以被反汇编。

1) 将这组数据以二进制形式存放在文件中，这里使用C语言代码进行：

rombase.bin使用xxd查看二进制内容如下：

2) 使用riscv64-linux-gnu-objdump进行反汇编，即可得到汇编指令：

3. addr: 800

这段指令存放的地址为0x800，也就是在核心接收到调试模块发出的halt请求后，会将pc设置为这个地址，进而从此处开始执行。

这个0x800出现在rocket/CSR.scala中：

debugTVec存入到tvec中，进而输出到io.evec中：

io.evec最后会进入到pc中：

4. Debug ROM

1) 跳转地址：0x800, 0x804, 0x808

这三个地址的意义分别为：

2) Halt处理

核心跳转到0x800时开始执行：

a. j 0xc：跳到0xc处开始执行；

b. 把s0保存到dscrach寄存器中；

c. 把mhartid写入到0x100地址，也就是HALTED地址处：

进而写入到hartHaltedId中：

d. 以hart id为偏移量，读取FLAGS地址段(0x400~0x800, 0x400=1024)中对应字节的值，该字节的结构如下：

e. 若对应字节的go/resume都为0，则跳到0x24+0x14=0x38处执行。进而再跳到768=0x300=WHERETO处执行。WHERETO地址处的指令跳到抽象命令地址执行。如果没有抽象命令请求，则抽象命令地址处的指令是nop, ebreak，进而又跳入0x800处执行。

f. 若go/resume不是全0，而go=0，也就是resume=1，那么就是调试器请求核心恢复。跳到0x3c处执行。

g. 恢复s0寄存器的值，把GOING地址处写0. 跳到WHERETO进而开始执行抽象命令。

3) Resume处理

从调试状态恢复到正常执行：

a. 把mhartid写入到RESUMING地址处，也就是0x108地址处；

b. 恢复s0寄存器，使用dret指令恢复正常运行；

4) Exception处理

在EXCEPTION=0x10c地址处写0，进而调用ebreak指令把控制权交给调试器。

5. 附录

1) C

#include <stdio.h>

char rombase[] = {

0x6f, 0x00, 0xc0, 0x00, 0x6f, 0x00, 0x80, 0x03, 0x6f, 0x00, 0x40, 0x04,

0x0f, 0x00, 0xf0, 0x0f, 0x73, 0x10, 0x24, 0x7b, 0x73, 0x24, 0x40, 0xf1,

0x23, 0x20, 0x80, 0x10, 0x03, 0x44, 0x04, 0x40, 0x13, 0x74, 0x34, 0x00,

0xe3, 0x08, 0x04, 0xfe, 0x13, 0x74, 0x14, 0x00, 0x63, 0x08, 0x04, 0x00,

0x73, 0x24, 0x20, 0x7b, 0x23, 0x22, 0x00, 0x10, 0x67, 0x00, 0x00, 0x30,

0x73, 0x24, 0x40, 0xf1, 0x23, 0x24, 0x80, 0x10, 0x73, 0x24, 0x20, 0x7b,

0x73, 0x00, 0x20, 0x7b, 0x23, 0x26, 0x00, 0x10, 0x73, 0x00, 0x10, 0x00

};

int main(int argc, char *argv[])

{

FILE *fp = NULL;

fp = fopen("rombase.bin", "a+");

fwrite(rombase, 1, sizeof(rombase), fp);

fclose(fp);

return 0;

}

2) ASM

0: 00c0006f j 0xc

4: 0380006f j 0x3c

8: 0440006f j 0x4c

c: 0ff0000f fence

10: 7b241073 csrw dscratch,s0

14: f1402473 csrr s0,mhartid

18: 10802023 sw s0,256(zero) # 0x100

1c: 40044403 lbu s0,1024(s0)

20: 00347413 andi s0,s0,3

24: fe0408e3 beqz s0,0x14

28: 00147413 andi s0,s0,1

2c: 00040863 beqz s0,0x3c

30: 7b202473 csrr s0,dscratch

34: 10002223 sw zero,260(zero) # 0x104

38: 30000067 jr 768(zero) # 0x0

3c: f1402473 csrr s0,mhartid

40: 10802423 sw s0,264(zero) # 0x108

44: 7b202473 csrr s0,dscratch

48: 7b200073 dret

4c: 10002623 sw zero,268(zero) # 0x10c

50: 00100073 ebreak