sys/riscv/include/sbi.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2016-2017 Ruslan Bukin <br@bsdpad.com>
   3  * All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 2019 Mitchell Horne <mhorne@FreeBSD.org>
   5  *
   6  * Portions of this software were developed by SRI International and the
   7  * University of Cambridge Computer Laboratory under DARPA/AFRL contract
   8  * FA8750-10-C-0237 ("CTSRD"), as part of the DARPA CRASH research programme.
   9  *
  10  * Portions of this software were developed by the University of Cambridge
  11  * Computer Laboratory as part of the CTSRD Project, with support from the
  12  * UK Higher Education Innovation Fund (HEIF).
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  *
  23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  24  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  25  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  26  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  27  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  28  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  29  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  30  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  31  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  32  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  *
  35  * $FreeBSD$
  36  */
  37
  38 #ifndef _MACHINE_SBI_H_
  39 #define _MACHINE_SBI_H_
  40
  41 /* SBI Specification Version */
  42 #define SBI_SPEC_VERS_MAJOR_OFFSET      24
  43 #define SBI_SPEC_VERS_MAJOR_MASK        (0x7F << SBI_SPEC_VERS_MAJOR_OFFSET)
  44 #define SBI_SPEC_VERS_MINOR_OFFSET      0
  45 #define SBI_SPEC_VERS_MINOR_MASK        (0xFFFFFF << SBI_SPEC_VERS_MINOR_OFFSET)
  46
  47 /* SBI Implementation IDs */
  48 #define SBI_IMPL_ID_BBL                 0
  49 #define SBI_IMPL_ID_OPENSBI             1
  50 #define SBI_IMPL_ID_XVISOR              2
  51 #define SBI_IMPL_ID_KVM                 3
  52 #define SBI_IMPL_ID_RUSTSBI             4
  53 #define SBI_IMPL_ID_DIOSIX              5
  54
  55 /* SBI Error Codes */
  56 #define SBI_SUCCESS                     0
  57 #define SBI_ERR_FAILURE                 -1
  58 #define SBI_ERR_NOT_SUPPORTED           -2
  59 #define SBI_ERR_INVALID_PARAM           -3
  60 #define SBI_ERR_DENIED                  -4
  61 #define SBI_ERR_INVALID_ADDRESS         -5
  62 #define SBI_ERR_ALREADY_AVAILABLE       -6
  63
  64 /* SBI Base Extension */
  65 #define SBI_EXT_ID_BASE                 0x10
  66 #define SBI_BASE_GET_SPEC_VERSION       0
  67 #define SBI_BASE_GET_IMPL_ID            1
  68 #define SBI_BASE_GET_IMPL_VERSION       2
  69 #define SBI_BASE_PROBE_EXTENSION        3
  70 #define SBI_BASE_GET_MVENDORID          4
  71 #define SBI_BASE_GET_MARCHID            5
  72 #define SBI_BASE_GET_MIMPID             6
  73
  74 /* Timer (TIME) Extension */
  75 #define SBI_EXT_ID_TIME                 0x54494D45
  76 #define SBI_TIME_SET_TIMER              0
  77
  78 /* IPI (IPI) Extension */
  79 #define SBI_EXT_ID_IPI                  0x735049
  80 #define SBI_IPI_SEND_IPI                0
  81
  82 /* RFENCE (RFNC) Extension */
  83 #define SBI_EXT_ID_RFNC                         0x52464E43
  84 #define SBI_RFNC_REMOTE_FENCE_I                 0
  85 #define SBI_RFNC_REMOTE_SFENCE_VMA              1
  86 #define SBI_RFNC_REMOTE_SFENCE_VMA_ASID         2
  87 #define SBI_RFNC_REMOTE_HFENCE_GVMA_VMID        3
  88 #define SBI_RFNC_REMOTE_HFENCE_GVMA             4
  89 #define SBI_RFNC_REMOTE_HFENCE_VVMA_ASID        5
  90 #define SBI_RFNC_REMOTE_HFENCE_VVMA             6
  91
  92 /* Hart State Management (HSM) Extension */
  93 #define SBI_EXT_ID_HSM                  0x48534D
  94 #define SBI_HSM_HART_START              0
  95 #define SBI_HSM_HART_STOP               1
  96 #define SBI_HSM_HART_STATUS             2
  97 #define  SBI_HSM_STATUS_STARTED         0
  98 #define  SBI_HSM_STATUS_STOPPED         1
  99 #define  SBI_HSM_STATUS_START_PENDING   2
 100 #define  SBI_HSM_STATUS_STOP_PENDING    3
 101
 102 /* System Reset (SRST) Extension */
 103 #define SBI_EXT_ID_SRST                 0x53525354
 104 #define SBI_SRST_SYSTEM_RESET           0
 105 #define  SBI_SRST_TYPE_SHUTDOWN         0
 106 #define  SBI_SRST_TYPE_COLD_REBOOT      1
 107 #define  SBI_SRST_TYPE_WARM_REBOOT      2
 108 #define  SBI_SRST_REASON_NONE           0
 109 #define  SBI_SRST_REASON_SYSTEM_FAILURE 1
 110
 111 /* Legacy Extensions */
 112 #define SBI_SET_TIMER                   0
 113 #define SBI_CONSOLE_PUTCHAR             1
 114 #define SBI_CONSOLE_GETCHAR             2
 115 #define SBI_CLEAR_IPI                   3
 116 #define SBI_SEND_IPI                    4
 117 #define SBI_REMOTE_FENCE_I              5
 118 #define SBI_REMOTE_SFENCE_VMA           6
 119 #define SBI_REMOTE_SFENCE_VMA_ASID      7
 120 #define SBI_SHUTDOWN                    8
 121
 122 #define SBI_CALL0(e, f)                         SBI_CALL5(e, f, 0, 0, 0, 0, 0)
 123 #define SBI_CALL1(e, f, p1)                     SBI_CALL5(e, f, p1, 0, 0, 0, 0)
 124 #define SBI_CALL2(e, f, p1, p2)                 SBI_CALL5(e, f, p1, p2, 0, 0, 0)
 125 #define SBI_CALL3(e, f, p1, p2, p3)             SBI_CALL5(e, f, p1, p2, p3, 0, 0)
 126 #define SBI_CALL4(e, f, p1, p2, p3, p4)         SBI_CALL5(e, f, p1, p2, p3, p4, 0)
 127 #define SBI_CALL5(e, f, p1, p2, p3, p4, p5)     sbi_call(e, f, p1, p2, p3, p4, p5)
 128
 129 /*
 130  * Documentation available at
 131  * https://github.com/riscv/riscv-sbi-doc/blob/master/riscv-sbi.adoc
 132  */
 133
 134 struct sbi_ret {
 135         long error;
 136         long value;
 137 };
 138
 139 static __inline struct sbi_ret
 140 sbi_call(uint64_t arg7, uint64_t arg6, uint64_t arg0, uint64_t arg1,
 141     uint64_t arg2, uint64_t arg3, uint64_t arg4)
 142 {
 143         struct sbi_ret ret;
 144
 145         register uintptr_t a0 __asm ("a0") = (uintptr_t)(arg0);
 146         register uintptr_t a1 __asm ("a1") = (uintptr_t)(arg1);
 147         register uintptr_t a2 __asm ("a2") = (uintptr_t)(arg2);
 148         register uintptr_t a3 __asm ("a3") = (uintptr_t)(arg3);
 149         register uintptr_t a4 __asm ("a4") = (uintptr_t)(arg4);
 150         register uintptr_t a6 __asm ("a6") = (uintptr_t)(arg6);
 151         register uintptr_t a7 __asm ("a7") = (uintptr_t)(arg7);
 152
 153         __asm __volatile(                       \
 154                 "ecall"                         \
 155                 :"+r"(a0), "+r"(a1)             \
 156                 :"r"(a2), "r"(a3), "r"(a4), "r"(a6), "r"(a7)    \
 157                 :"memory");
 158
 159         ret.error = a0;
 160         ret.value = a1;
 161         return (ret);
 162 }
 163
 164 /* Base extension functions and variables. */
 165 extern u_long sbi_spec_version;
 166 extern u_long sbi_impl_id;
 167 extern u_long sbi_impl_version;
 168
 169 static __inline long
 170 sbi_probe_extension(long id)
 171 {
 172         return (SBI_CALL1(SBI_EXT_ID_BASE, SBI_BASE_PROBE_EXTENSION, id).value);
 173 }
 174
 175 /* TIME extension functions. */
 176 void sbi_set_timer(uint64_t val);
 177
 178 /* IPI extension functions. */
 179 void sbi_send_ipi(const u_long *hart_mask);
 180
 181 /* RFENCE extension functions. */
 182 void sbi_remote_fence_i(const u_long *hart_mask);
 183 void sbi_remote_sfence_vma(const u_long *hart_mask, u_long start, u_long size);
 184 void sbi_remote_sfence_vma_asid(const u_long *hart_mask, u_long start,
 185     u_long size, u_long asid);
 186
 187 /* Hart State Management extension functions. */
 188
 189 /*
 190  * Start execution on the specified hart at physical address start_addr. The
 191  * register a0 will contain the hart's ID, and a1 will contain the value of
 192  * priv.
 193  */
 194 int sbi_hsm_hart_start(u_long hart, u_long start_addr, u_long priv);
 195
 196 /*
 197  * Stop execution on the current hart. Interrupts should be disabled, or this
 198  * function may return.
 199  */
 200 void sbi_hsm_hart_stop(void);
 201
 202 /*
 203  * Get the execution status of the specified hart. The status will be one of:
 204  *  - SBI_HSM_STATUS_STARTED
 205  *  - SBI_HSM_STATUS_STOPPED
 206  *  - SBI_HSM_STATUS_START_PENDING
 207  *  - SBI_HSM_STATUS_STOP_PENDING
 208  */
 209 int sbi_hsm_hart_status(u_long hart);
 210
 211 /* System Reset extension functions. */
 212
 213 /*
 214  * Reset the system based on the following 'type' and 'reason' chosen from:
 215  *  - SBI_SRST_TYPE_SHUTDOWN
 216  *  - SBI_SRST_TYPE_COLD_REBOOT
 217  *  - SBI_SRST_TYPE_WARM_REBOOT
 218  *  - SBI_SRST_REASON_NONE
 219  *  - SBI_SRST_REASON_SYSTEM_FAILURE
 220  */
 221 void sbi_system_reset(u_long reset_type, u_long reset_reason);
 222
 223 /* Legacy extension functions. */
 224 static __inline void
 225 sbi_console_putchar(int ch)
 226 {
 227
 228         (void)SBI_CALL1(SBI_CONSOLE_PUTCHAR, 0, ch);
 229 }
 230
 231 static __inline int
 232 sbi_console_getchar(void)
 233 {
 234
 235         /*
 236          * XXX: The "error" is returned here because legacy SBI functions
 237          * continue to return their value in a0.
 238          */
 239         return (SBI_CALL0(SBI_CONSOLE_GETCHAR, 0).error);
 240 }
 241
 242 void sbi_print_version(void);
 243 void sbi_init(void);
 244
 245 #endif /* !_MACHINE_SBI_H_ */