target: add Espressif ESP32-S2 basic support
[openocd.git] / src / target / xtensa / xtensa_debug_module.c
diff --git a/src/target/xtensa/xtensa_debug_module.c b/src/target/xtensa/xtensa_debug_module.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c6959ae
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,359 @@
+/***************************************************************************
+ *   Generic Xtensa debug module API for OpenOCD                           *
+ *   Copyright (C) 2019 Espressif Systems Ltd.                             *
+ *                                                                         *
+ *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
+ *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
+ *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
+ *   (at your option) any later version.                                   *
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+ *   This program is distributed in the hope that it will be useful,       *
+ *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of        *
+ *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the         *
+ *   GNU General Public License for more details.                          *
+ *                                                                         *
+ *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
+ *   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. *
+ ***************************************************************************/
+
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include <config.h>
+#endif
+
+#include "xtensa_debug_module.h"
+
+#define TAPINS_PWRCTL           0x08
+#define TAPINS_PWRSTAT          0x09
+#define TAPINS_NARSEL           0x1C
+#define TAPINS_IDCODE           0x1E
+#define TAPINS_BYPASS           0x1F
+
+#define TAPINS_PWRCTL_LEN       8
+#define TAPINS_PWRSTAT_LEN      8
+#define TAPINS_NARSEL_ADRLEN    8
+#define TAPINS_NARSEL_DATALEN   32
+#define TAPINS_IDCODE_LEN       32
+#define TAPINS_BYPASS_LEN       1
+
+
+static void xtensa_dm_add_set_ir(struct xtensa_debug_module *dm, uint8_t value)
+{
+       struct scan_field field;
+       uint8_t t[4] = { 0 };
+
+       memset(&field, 0, sizeof(field));
+       field.num_bits = dm->tap->ir_length;
+       field.out_value = t;
+       buf_set_u32(t, 0, field.num_bits, value);
+       jtag_add_ir_scan(dm->tap, &field, TAP_IDLE);
+}
+
+static void xtensa_dm_add_dr_scan(struct xtensa_debug_module *dm,
+       int len,
+       const uint8_t *src,
+       uint8_t *dest,
+       tap_state_t endstate)
+{
+       struct scan_field field;
+
+       memset(&field, 0, sizeof(field));
+       field.num_bits = len;
+       field.out_value = src;
+       field.in_value = dest;
+       jtag_add_dr_scan(dm->tap, 1, &field, endstate);
+}
+
+int xtensa_dm_init(struct xtensa_debug_module *dm, const struct xtensa_debug_module_config *cfg)
+{
+       if (!dm || !cfg)
+               return ERROR_FAIL;
+
+       dm->pwr_ops = cfg->pwr_ops;
+       dm->dbg_ops = cfg->dbg_ops;
+       dm->tap = cfg->tap;
+       dm->queue_tdi_idle = cfg->queue_tdi_idle;
+       dm->queue_tdi_idle_arg = cfg->queue_tdi_idle_arg;
+       return ERROR_OK;
+}
+
+int xtensa_dm_queue_enable(struct xtensa_debug_module *dm)
+{
+       return dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_DCRSET, OCDDCR_ENABLEOCD);
+}
+
+int xtensa_dm_queue_reg_read(struct xtensa_debug_module *dm, unsigned int reg, uint8_t *value)
+{
+       uint8_t regdata = (reg << 1) | 0;
+       uint8_t dummy[4] = { 0, 0, 0, 0 };
+
+       if (reg > NARADR_MAX) {
+               LOG_ERROR("Invalid DBG reg ID %d!", reg);
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+       xtensa_dm_add_set_ir(dm, TAPINS_NARSEL);
+       xtensa_dm_add_dr_scan(dm, TAPINS_NARSEL_ADRLEN, &regdata, NULL, TAP_IDLE);
+       xtensa_dm_add_dr_scan(dm, TAPINS_NARSEL_DATALEN, dummy, value, TAP_IDLE);
+       return ERROR_OK;
+}
+
+int xtensa_dm_queue_reg_write(struct xtensa_debug_module *dm, unsigned int reg, uint32_t value)
+{
+       uint8_t regdata = (reg << 1) | 1;
+       uint8_t valdata[] = { value, value >> 8, value >> 16, value >> 24 };
+
+       if (reg > NARADR_MAX) {
+               LOG_ERROR("Invalid DBG reg ID %d!", reg);
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+       xtensa_dm_add_set_ir(dm, TAPINS_NARSEL);
+       xtensa_dm_add_dr_scan(dm, TAPINS_NARSEL_ADRLEN, &regdata, NULL, TAP_IDLE);
+       xtensa_dm_add_dr_scan(dm, TAPINS_NARSEL_DATALEN, valdata, NULL, TAP_IDLE);
+       return ERROR_OK;
+}
+
+int xtensa_dm_queue_pwr_reg_read(struct xtensa_debug_module *dm, unsigned int reg, uint8_t *data, uint8_t clear)
+{
+       uint8_t value_clr = clear;
+       uint8_t tap_insn;
+       int tap_insn_sz;
+
+       if (reg == DMREG_PWRCTL) {
+               tap_insn = TAPINS_PWRCTL;
+               tap_insn_sz = TAPINS_PWRCTL_LEN;
+       } else if (reg == DMREG_PWRSTAT) {
+               tap_insn = TAPINS_PWRSTAT;
+               tap_insn_sz = TAPINS_PWRSTAT_LEN;
+       } else {
+               LOG_ERROR("Invalid PWR reg ID %d!", reg);
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+       xtensa_dm_add_set_ir(dm, tap_insn);
+       xtensa_dm_add_dr_scan(dm, tap_insn_sz, &value_clr, data, TAP_IDLE);
+       return ERROR_OK;
+}
+
+int xtensa_dm_queue_pwr_reg_write(struct xtensa_debug_module *dm, unsigned int reg, uint8_t data)
+{
+       uint8_t value = data;
+       uint8_t tap_insn;
+       int tap_insn_sz;
+
+       if (reg == DMREG_PWRCTL) {
+               tap_insn = TAPINS_PWRCTL;
+               tap_insn_sz = TAPINS_PWRCTL_LEN;
+       } else if (reg == DMREG_PWRSTAT) {
+               tap_insn = TAPINS_PWRSTAT;
+               tap_insn_sz = TAPINS_PWRSTAT_LEN;
+       } else {
+               LOG_ERROR("Invalid PWR reg ID %d!", reg);
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+       xtensa_dm_add_set_ir(dm, tap_insn);
+       xtensa_dm_add_dr_scan(dm, tap_insn_sz, &value, NULL, TAP_IDLE);
+       return ERROR_OK;
+}
+
+int xtensa_dm_device_id_read(struct xtensa_debug_module *dm)
+{
+       uint8_t id_buf[sizeof(uint32_t)];
+
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_OCDID, id_buf);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       int res = jtag_execute_queue();
+       if (res != ERROR_OK)
+               return res;
+       dm->device_id = buf_get_u32(id_buf, 0, 32);
+       return ERROR_OK;
+}
+
+int xtensa_dm_power_status_read(struct xtensa_debug_module *dm, uint32_t clear)
+{
+       /* uint8_t id_buf[sizeof(uint32_t)]; */
+
+       /* TODO: JTAG does not work when PWRCTL_JTAGDEBUGUSE is not set.
+        * It is set in xtensa_examine(), need to move reading of NARADR_OCDID out of this function */
+       /* dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_OCDID, id_buf);
+        *Read reset state */
+       dm->pwr_ops->queue_reg_read(dm, DMREG_PWRSTAT, &dm->power_status.stat, clear);
+       dm->pwr_ops->queue_reg_read(dm, DMREG_PWRSTAT, &dm->power_status.stath, clear);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       return jtag_execute_queue();
+}
+
+int xtensa_dm_core_status_read(struct xtensa_debug_module *dm)
+{
+       uint8_t dsr_buf[sizeof(uint32_t)];
+
+       xtensa_dm_queue_enable(dm);
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_DSR, dsr_buf);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       int res = jtag_execute_queue();
+       if (res != ERROR_OK)
+               return res;
+       dm->core_status.dsr = buf_get_u32(dsr_buf, 0, 32);
+       return res;
+}
+
+int xtensa_dm_core_status_clear(struct xtensa_debug_module *dm, xtensa_dsr_t bits)
+{
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_DSR, bits);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       return jtag_execute_queue();
+}
+
+int xtensa_dm_trace_start(struct xtensa_debug_module *dm, struct xtensa_trace_start_config *cfg)
+{
+       /*Turn off trace unit so we can start a new trace. */
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_TRAXCTRL, 0);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       int res = jtag_execute_queue();
+       if (res != ERROR_OK)
+               return res;
+
+       /*Set up parameters */
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_TRAXADDR, 0);
+       if (cfg->stopmask != XTENSA_STOPMASK_DISABLED) {
+               dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_PCMATCHCTRL,
+                       (cfg->stopmask << PCMATCHCTRL_PCML_SHIFT));
+               dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_TRIGGERPC, cfg->stoppc);
+       }
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_DELAYCNT, cfg->after);
+       /*Options are mostly hardcoded for now. ToDo: make this more configurable. */
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(
+               dm,
+               NARADR_TRAXCTRL,
+               TRAXCTRL_TREN |
+               ((cfg->stopmask != XTENSA_STOPMASK_DISABLED) ? TRAXCTRL_PCMEN : 0) | TRAXCTRL_TMEN |
+               (cfg->after_is_words ? 0 : TRAXCTRL_CNTU) | (0 << TRAXCTRL_SMPER_SHIFT) | TRAXCTRL_PTOWS);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       return jtag_execute_queue();
+}
+
+int xtensa_dm_trace_stop(struct xtensa_debug_module *dm, bool pto_enable)
+{
+       uint8_t traxctl_buf[sizeof(uint32_t)];
+       uint32_t traxctl;
+       struct xtensa_trace_status trace_status;
+
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_TRAXCTRL, traxctl_buf);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       int res = jtag_execute_queue();
+       if (res != ERROR_OK)
+               return res;
+       traxctl = buf_get_u32(traxctl_buf, 0, 32);
+
+       if (!pto_enable)
+               traxctl &= ~(TRAXCTRL_PTOWS | TRAXCTRL_PTOWT);
+
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_TRAXCTRL, traxctl | TRAXCTRL_TRSTP);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       res = jtag_execute_queue();
+       if (res != ERROR_OK)
+               return res;
+
+       /*Check current status of trace hardware */
+       res = xtensa_dm_trace_status_read(dm, &trace_status);
+       if (res != ERROR_OK)
+               return res;
+
+       if (trace_status.stat & TRAXSTAT_TRACT) {
+               LOG_ERROR("Failed to stop tracing (0x%x)!", trace_status.stat);
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+       return ERROR_OK;
+}
+
+int xtensa_dm_trace_status_read(struct xtensa_debug_module *dm, struct xtensa_trace_status *status)
+{
+       uint8_t traxstat_buf[sizeof(uint32_t)];
+
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_TRAXSTAT, traxstat_buf);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       int res = jtag_execute_queue();
+       if (res == ERROR_OK && status)
+               status->stat = buf_get_u32(traxstat_buf, 0, 32);
+       return res;
+}
+
+int xtensa_dm_trace_config_read(struct xtensa_debug_module *dm, struct xtensa_trace_config *config)
+{
+       uint8_t traxctl_buf[sizeof(uint32_t)];
+       uint8_t memadrstart_buf[sizeof(uint32_t)];
+       uint8_t memadrend_buf[sizeof(uint32_t)];
+       uint8_t adr_buf[sizeof(uint32_t)];
+
+       if (!config)
+               return ERROR_FAIL;
+
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_TRAXCTRL, traxctl_buf);
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_MEMADDRSTART, memadrstart_buf);
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_MEMADDREND, memadrend_buf);
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_TRAXADDR, adr_buf);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       int res = jtag_execute_queue();
+       if (res == ERROR_OK) {
+               config->ctrl = buf_get_u32(traxctl_buf, 0, 32);
+               config->memaddr_start = buf_get_u32(memadrstart_buf, 0, 32);
+               config->memaddr_end = buf_get_u32(memadrend_buf, 0, 32);
+               config->addr = buf_get_u32(adr_buf, 0, 32);
+       }
+       return res;
+}
+
+int xtensa_dm_trace_data_read(struct xtensa_debug_module *dm, uint8_t *dest, uint32_t size)
+{
+       if (!dest)
+               return ERROR_FAIL;
+
+       for (unsigned int i = 0; i < size / 4; i++)
+               dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_TRAXDATA, &dest[i * 4]);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       return jtag_execute_queue();
+}
+
+int xtensa_dm_perfmon_enable(struct xtensa_debug_module *dm, int counter_id,
+       const struct xtensa_perfmon_config *config)
+{
+       if (!config)
+               return ERROR_FAIL;
+
+       uint8_t pmstat_buf[4];
+       uint32_t pmctrl = ((config->tracelevel) << 4) +
+               (config->select << 8) +
+               (config->mask << 16) +
+               (config->kernelcnt << 3);
+
+       /* enable performance monitor */
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_PMG, 0x1);
+       /* reset counter */
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_PM0 + counter_id, 0);
+       dm->dbg_ops->queue_reg_write(dm, NARADR_PMCTRL0 + counter_id, pmctrl);
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_PMSTAT0 + counter_id, pmstat_buf);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       return jtag_execute_queue();
+}
+
+int xtensa_dm_perfmon_dump(struct xtensa_debug_module *dm, int counter_id,
+       struct xtensa_perfmon_result *out_result)
+{
+       uint8_t pmstat_buf[4];
+       uint8_t pmcount_buf[4];
+
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_PMSTAT0 + counter_id, pmstat_buf);
+       dm->dbg_ops->queue_reg_read(dm, NARADR_PM0 + counter_id, pmcount_buf);
+       xtensa_dm_queue_tdi_idle(dm);
+       int res = jtag_execute_queue();
+       if (res == ERROR_OK) {
+               uint32_t stat = buf_get_u32(pmstat_buf, 0, 32);
+               uint64_t result = buf_get_u32(pmcount_buf, 0, 32);
+
+               /* TODO: if counter # counter_id+1 has 'select' set to 1, use its value as the
+               * high 32 bits of the counter. */
+               if (out_result) {
+                       out_result->overflow = ((stat & 1) != 0);
+                       out_result->value = result;
+               }
+       }
+
+       return res;
+}

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|+o..   .         |
|*.o   . .        |
|+B . . .         |
|Bo. = o S        |
|Oo.+ + =         |
|oB=.* = . o      |
| =+=.+   + E     |
|. .=o   . o      |
+----[SHA256]-----+
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