commit
c164a2f4ea
@ -0,0 +1,473 @@
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library ieee;
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use ieee.std_logic_1164.all;
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use ieee.numeric_std.all;
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library work;
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use work.common.all;
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-- Radix MMU
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-- Supports 4-level trees as in arch 3.0B, but not the two-step translation for
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-- guests under a hypervisor (i.e. there is no gRA -> hRA translation).
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entity mmu is
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port (
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clk : in std_ulogic;
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rst : in std_ulogic;
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l_in : in Loadstore1ToMmuType;
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l_out : out MmuToLoadstore1Type;
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d_out : out MmuToDcacheType;
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d_in : in DcacheToMmuType;
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i_out : out MmuToIcacheType
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);
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end mmu;
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architecture behave of mmu is
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type state_t is (IDLE,
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TLB_WAIT,
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PROC_TBL_READ,
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|
PROC_TBL_WAIT,
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SEGMENT_CHECK,
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RADIX_LOOKUP,
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RADIX_READ_WAIT,
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RADIX_LOAD_TLB,
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RADIX_ERROR
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);
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type reg_stage_t is record
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-- latched request from loadstore1
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valid : std_ulogic;
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iside : std_ulogic;
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store : std_ulogic;
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priv : std_ulogic;
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addr : std_ulogic_vector(63 downto 0);
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-- config SPRs
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prtbl : std_ulogic_vector(63 downto 0);
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pid : std_ulogic_vector(31 downto 0);
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-- internal state
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state : state_t;
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pgtbl0 : std_ulogic_vector(63 downto 0);
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pt0_valid : std_ulogic;
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||||||
|
pgtbl3 : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
pt3_valid : std_ulogic;
|
||||||
|
shift : unsigned(5 downto 0);
|
||||||
|
mask_size : unsigned(4 downto 0);
|
||||||
|
pgbase : std_ulogic_vector(55 downto 0);
|
||||||
|
pde : std_ulogic_vector(63 downto 0);
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|
invalid : std_ulogic;
|
||||||
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badtree : std_ulogic;
|
||||||
|
segerror : std_ulogic;
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|
perm_err : std_ulogic;
|
||||||
|
rc_error : std_ulogic;
|
||||||
|
end record;
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||||||
|
|
||||||
|
signal r, rin : reg_stage_t;
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signal addrsh : std_ulogic_vector(15 downto 0);
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signal mask : std_ulogic_vector(15 downto 0);
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|
signal finalmask : std_ulogic_vector(43 downto 0);
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begin
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|
-- Multiplex internal SPR values back to loadstore1, selected
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-- by l_in.sprn.
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l_out.sprval <= r.prtbl when l_in.sprn(9) = '1' else x"00000000" & r.pid;
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||||||
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|
mmu_0: process(clk)
|
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|
begin
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||||||
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if rising_edge(clk) then
|
||||||
|
if rst = '1' then
|
||||||
|
r.state <= IDLE;
|
||||||
|
r.valid <= '0';
|
||||||
|
r.pt0_valid <= '0';
|
||||||
|
r.pt3_valid <= '0';
|
||||||
|
r.prtbl <= (others => '0');
|
||||||
|
else
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||||||
|
if rin.valid = '1' then
|
||||||
|
report "MMU got tlb miss for " & to_hstring(rin.addr);
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
if l_out.done = '1' then
|
||||||
|
report "MMU completing op with invalid=" & std_ulogic'image(l_out.invalid) &
|
||||||
|
" badtree=" & std_ulogic'image(l_out.badtree);
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
if rin.state = RADIX_LOOKUP then
|
||||||
|
report "radix lookup shift=" & integer'image(to_integer(rin.shift)) &
|
||||||
|
" msize=" & integer'image(to_integer(rin.mask_size));
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
if r.state = RADIX_LOOKUP then
|
||||||
|
report "send load addr=" & to_hstring(d_out.addr) &
|
||||||
|
" addrsh=" & to_hstring(addrsh) & " mask=" & to_hstring(mask);
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
r <= rin;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end process;
|
||||||
|
|
||||||
|
-- Shift address bits 61--12 right by 0--47 bits and
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|
-- supply the least significant 16 bits of the result.
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||||||
|
addrshifter: process(all)
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||||||
|
variable sh1 : std_ulogic_vector(30 downto 0);
|
||||||
|
variable sh2 : std_ulogic_vector(18 downto 0);
|
||||||
|
variable result : std_ulogic_vector(15 downto 0);
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
case r.shift(5 downto 4) is
|
||||||
|
when "00" =>
|
||||||
|
sh1 := r.addr(42 downto 12);
|
||||||
|
when "01" =>
|
||||||
|
sh1 := r.addr(58 downto 28);
|
||||||
|
when others =>
|
||||||
|
sh1 := "0000000000000" & r.addr(61 downto 44);
|
||||||
|
end case;
|
||||||
|
case r.shift(3 downto 2) is
|
||||||
|
when "00" =>
|
||||||
|
sh2 := sh1(18 downto 0);
|
||||||
|
when "01" =>
|
||||||
|
sh2 := sh1(22 downto 4);
|
||||||
|
when "10" =>
|
||||||
|
sh2 := sh1(26 downto 8);
|
||||||
|
when others =>
|
||||||
|
sh2 := sh1(30 downto 12);
|
||||||
|
end case;
|
||||||
|
case r.shift(1 downto 0) is
|
||||||
|
when "00" =>
|
||||||
|
result := sh2(15 downto 0);
|
||||||
|
when "01" =>
|
||||||
|
result := sh2(16 downto 1);
|
||||||
|
when "10" =>
|
||||||
|
result := sh2(17 downto 2);
|
||||||
|
when others =>
|
||||||
|
result := sh2(18 downto 3);
|
||||||
|
end case;
|
||||||
|
addrsh <= result;
|
||||||
|
end process;
|
||||||
|
|
||||||
|
-- generate mask for extracting address fields for PTE address generation
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||||||
|
addrmaskgen: process(all)
|
||||||
|
variable m : std_ulogic_vector(15 downto 0);
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
-- mask_count has to be >= 5
|
||||||
|
m := x"001f";
|
||||||
|
for i in 5 to 15 loop
|
||||||
|
if i < to_integer(r.mask_size) then
|
||||||
|
m(i) := '1';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end loop;
|
||||||
|
mask <= m;
|
||||||
|
end process;
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||||||
|
|
||||||
|
-- generate mask for extracting address bits to go in TLB entry
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||||||
|
-- in order to support pages > 4kB
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||||||
|
finalmaskgen: process(all)
|
||||||
|
variable m : std_ulogic_vector(43 downto 0);
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
m := (others => '0');
|
||||||
|
for i in 0 to 43 loop
|
||||||
|
if i < to_integer(r.shift) then
|
||||||
|
m(i) := '1';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end loop;
|
||||||
|
finalmask <= m;
|
||||||
|
end process;
|
||||||
|
|
||||||
|
mmu_1: process(all)
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|
variable v : reg_stage_t;
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||||||
|
variable dcreq : std_ulogic;
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||||||
|
variable done : std_ulogic;
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||||||
|
variable tlb_load : std_ulogic;
|
||||||
|
variable itlb_load : std_ulogic;
|
||||||
|
variable tlbie_req : std_ulogic;
|
||||||
|
variable inval_all : std_ulogic;
|
||||||
|
variable prtbl_rd : std_ulogic;
|
||||||
|
variable pt_valid : std_ulogic;
|
||||||
|
variable effpid : std_ulogic_vector(31 downto 0);
|
||||||
|
variable prtable_addr : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
variable rts : unsigned(5 downto 0);
|
||||||
|
variable mbits : unsigned(5 downto 0);
|
||||||
|
variable pgtable_addr : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
variable pte : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
variable tlb_data : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
variable nonzero : std_ulogic;
|
||||||
|
variable pgtbl : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
variable perm_ok : std_ulogic;
|
||||||
|
variable rc_ok : std_ulogic;
|
||||||
|
variable addr : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
variable data : std_ulogic_vector(63 downto 0);
|
||||||
|
begin
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||||||
|
v := r;
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||||||
|
v.valid := '0';
|
||||||
|
dcreq := '0';
|
||||||
|
done := '0';
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||||||
|
v.invalid := '0';
|
||||||
|
v.badtree := '0';
|
||||||
|
v.segerror := '0';
|
||||||
|
v.perm_err := '0';
|
||||||
|
v.rc_error := '0';
|
||||||
|
tlb_load := '0';
|
||||||
|
itlb_load := '0';
|
||||||
|
tlbie_req := '0';
|
||||||
|
inval_all := '0';
|
||||||
|
prtbl_rd := '0';
|
||||||
|
|
||||||
|
-- Radix tree data structures in memory are big-endian,
|
||||||
|
-- so we need to byte-swap them
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||||||
|
for i in 0 to 7 loop
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||||||
|
data(i * 8 + 7 downto i * 8) := d_in.data((7 - i) * 8 + 7 downto (7 - i) * 8);
|
||||||
|
end loop;
|
||||||
|
|
||||||
|
case r.state is
|
||||||
|
when IDLE =>
|
||||||
|
if l_in.addr(63) = '0' then
|
||||||
|
pgtbl := r.pgtbl0;
|
||||||
|
pt_valid := r.pt0_valid;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
pgtbl := r.pgtbl3;
|
||||||
|
pt_valid := r.pt3_valid;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
-- rts == radix tree size, # address bits being translated
|
||||||
|
rts := unsigned('0' & pgtbl(62 downto 61) & pgtbl(7 downto 5));
|
||||||
|
-- mbits == # address bits to index top level of tree
|
||||||
|
mbits := unsigned('0' & pgtbl(4 downto 0));
|
||||||
|
-- set v.shift to rts so that we can use finalmask for the segment check
|
||||||
|
v.shift := rts;
|
||||||
|
v.mask_size := mbits(4 downto 0);
|
||||||
|
v.pgbase := pgtbl(55 downto 8) & x"00";
|
||||||
|
|
||||||
|
if l_in.valid = '1' then
|
||||||
|
v.addr := l_in.addr;
|
||||||
|
v.iside := l_in.iside;
|
||||||
|
v.store := not (l_in.load or l_in.iside);
|
||||||
|
v.priv := l_in.priv;
|
||||||
|
if l_in.tlbie = '1' then
|
||||||
|
dcreq := '1';
|
||||||
|
tlbie_req := '1';
|
||||||
|
-- Invalidate all iTLB/dTLB entries for tlbie with
|
||||||
|
-- RB[IS] != 0 or RB[AP] != 0, or for slbia
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||||||
|
inval_all := l_in.slbia or l_in.addr(11) or l_in.addr(10) or
|
||||||
|
l_in.addr(7) or l_in.addr(6) or l_in.addr(5);
|
||||||
|
-- The RIC field of the tlbie instruction comes across on the
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||||||
|
-- sprn bus as bits 2--3. RIC=2 flushes process table caches.
|
||||||
|
if l_in.sprn(3) = '1' then
|
||||||
|
v.pt0_valid := '0';
|
||||||
|
v.pt3_valid := '0';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
v.state := TLB_WAIT;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.valid := '1';
|
||||||
|
if pt_valid = '0' then
|
||||||
|
-- need to fetch process table entry
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||||||
|
-- set v.shift so we can use finalmask for generating
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||||||
|
-- the process table entry address
|
||||||
|
v.shift := unsigned('0' & r.prtbl(4 downto 0));
|
||||||
|
v.state := PROC_TBL_READ;
|
||||||
|
elsif mbits = 0 then
|
||||||
|
-- Use RPDS = 0 to disable radix tree walks
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||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.invalid := '1';
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.state := SEGMENT_CHECK;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
if l_in.mtspr = '1' then
|
||||||
|
-- Move to PID needs to invalidate L1 TLBs and cached
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||||||
|
-- pgtbl0 value. Move to PRTBL does that plus
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||||||
|
-- invalidating the cached pgtbl3 value as well.
|
||||||
|
if l_in.sprn(9) = '0' then
|
||||||
|
v.pid := l_in.rs(31 downto 0);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.prtbl := l_in.rs;
|
||||||
|
v.pt3_valid := '0';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
v.pt0_valid := '0';
|
||||||
|
dcreq := '1';
|
||||||
|
tlbie_req := '1';
|
||||||
|
inval_all := '1';
|
||||||
|
v.state := TLB_WAIT;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
|
||||||
|
when TLB_WAIT =>
|
||||||
|
if d_in.done = '1' then
|
||||||
|
done := '1';
|
||||||
|
v.state := IDLE;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
|
||||||
|
when PROC_TBL_READ =>
|
||||||
|
dcreq := '1';
|
||||||
|
prtbl_rd := '1';
|
||||||
|
v.state := PROC_TBL_WAIT;
|
||||||
|
|
||||||
|
when PROC_TBL_WAIT =>
|
||||||
|
if d_in.done = '1' then
|
||||||
|
if d_in.err = '0' then
|
||||||
|
if r.addr(63) = '1' then
|
||||||
|
v.pgtbl3 := data;
|
||||||
|
v.pt3_valid := '1';
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.pgtbl0 := data;
|
||||||
|
v.pt0_valid := '1';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
-- rts == radix tree size, # address bits being translated
|
||||||
|
rts := unsigned('0' & data(62 downto 61) & data(7 downto 5));
|
||||||
|
-- mbits == # address bits to index top level of tree
|
||||||
|
mbits := unsigned('0' & data(4 downto 0));
|
||||||
|
-- set v.shift to rts so that we can use finalmask for the segment check
|
||||||
|
v.shift := rts;
|
||||||
|
v.mask_size := mbits(4 downto 0);
|
||||||
|
v.pgbase := data(55 downto 8) & x"00";
|
||||||
|
if mbits = 0 then
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.invalid := '1';
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.state := SEGMENT_CHECK;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.badtree := '1';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
|
||||||
|
when SEGMENT_CHECK =>
|
||||||
|
mbits := '0' & r.mask_size;
|
||||||
|
v.shift := r.shift + (31 - 12) - mbits;
|
||||||
|
nonzero := or(r.addr(61 downto 31) and not finalmask(30 downto 0));
|
||||||
|
if r.addr(63) /= r.addr(62) or nonzero = '1' then
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.segerror := '1';
|
||||||
|
elsif mbits < 5 or mbits > 16 or mbits > (r.shift + (31 - 12)) then
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.badtree := '1';
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.state := RADIX_LOOKUP;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
|
||||||
|
when RADIX_LOOKUP =>
|
||||||
|
dcreq := '1';
|
||||||
|
v.state := RADIX_READ_WAIT;
|
||||||
|
|
||||||
|
when RADIX_READ_WAIT =>
|
||||||
|
if d_in.done = '1' then
|
||||||
|
if d_in.err = '0' then
|
||||||
|
v.pde := data;
|
||||||
|
-- test valid bit
|
||||||
|
if data(63) = '1' then
|
||||||
|
-- test leaf bit
|
||||||
|
if data(62) = '1' then
|
||||||
|
-- check permissions and RC bits
|
||||||
|
perm_ok := '0';
|
||||||
|
if r.priv = '1' or data(3) = '0' then
|
||||||
|
if r.iside = '0' then
|
||||||
|
perm_ok := data(1) or (data(2) and not r.store);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
-- no IAMR, so no KUEP support for now
|
||||||
|
-- deny execute permission if cache inhibited
|
||||||
|
perm_ok := data(0) and not data(5);
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
rc_ok := data(8) and (data(7) or not r.store);
|
||||||
|
if perm_ok = '1' and rc_ok = '1' then
|
||||||
|
v.state := RADIX_LOAD_TLB;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.perm_err := not perm_ok;
|
||||||
|
-- permission error takes precedence over RC error
|
||||||
|
v.rc_error := perm_ok;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
mbits := unsigned('0' & data(4 downto 0));
|
||||||
|
if mbits < 5 or mbits > 16 or mbits > r.shift then
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.badtree := '1';
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.shift := v.shift - mbits;
|
||||||
|
v.mask_size := mbits(4 downto 0);
|
||||||
|
v.pgbase := data(55 downto 8) & x"00";
|
||||||
|
v.state := RADIX_LOOKUP;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
-- non-present PTE, generate a DSI
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.invalid := '1';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
v.state := RADIX_ERROR;
|
||||||
|
v.badtree := '1';
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
|
||||||
|
when RADIX_LOAD_TLB =>
|
||||||
|
tlb_load := '1';
|
||||||
|
if r.iside = '0' then
|
||||||
|
dcreq := '1';
|
||||||
|
v.state := TLB_WAIT;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
itlb_load := '1';
|
||||||
|
done := '1';
|
||||||
|
v.state := IDLE;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
|
||||||
|
when RADIX_ERROR =>
|
||||||
|
done := '1';
|
||||||
|
v.state := IDLE;
|
||||||
|
|
||||||
|
end case;
|
||||||
|
|
||||||
|
if r.addr(63) = '1' then
|
||||||
|
effpid := x"00000000";
|
||||||
|
else
|
||||||
|
effpid := r.pid;
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
prtable_addr := x"00" & r.prtbl(55 downto 36) &
|
||||||
|
((r.prtbl(35 downto 12) and not finalmask(23 downto 0)) or
|
||||||
|
(effpid(31 downto 8) and finalmask(23 downto 0))) &
|
||||||
|
effpid(7 downto 0) & "0000";
|
||||||
|
|
||||||
|
pgtable_addr := x"00" & r.pgbase(55 downto 19) &
|
||||||
|
((r.pgbase(18 downto 3) and not mask) or (addrsh and mask)) &
|
||||||
|
"000";
|
||||||
|
pte := x"00" &
|
||||||
|
((r.pde(55 downto 12) and not finalmask) or (r.addr(55 downto 12) and finalmask))
|
||||||
|
& r.pde(11 downto 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
-- update registers
|
||||||
|
rin <= v;
|
||||||
|
|
||||||
|
-- drive outputs
|
||||||
|
if tlbie_req = '1' then
|
||||||
|
addr := l_in.addr;
|
||||||
|
tlb_data := l_in.rs;
|
||||||
|
elsif tlb_load = '1' then
|
||||||
|
addr := r.addr(63 downto 12) & x"000";
|
||||||
|
tlb_data := pte;
|
||||||
|
elsif prtbl_rd = '1' then
|
||||||
|
addr := prtable_addr;
|
||||||
|
tlb_data := (others => '0');
|
||||||
|
else
|
||||||
|
addr := pgtable_addr;
|
||||||
|
tlb_data := (others => '0');
|
||||||
|
end if;
|
||||||
|
|
||||||
|
l_out.done <= done;
|
||||||
|
l_out.invalid <= r.invalid;
|
||||||
|
l_out.badtree <= r.badtree;
|
||||||
|
l_out.segerr <= r.segerror;
|
||||||
|
l_out.perm_error <= r.perm_err;
|
||||||
|
l_out.rc_error <= r.rc_error;
|
||||||
|
|
||||||
|
d_out.valid <= dcreq;
|
||||||
|
d_out.tlbie <= tlbie_req;
|
||||||
|
d_out.doall <= inval_all;
|
||||||
|
d_out.tlbld <= tlb_load;
|
||||||
|
d_out.addr <= addr;
|
||||||
|
d_out.pte <= tlb_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
i_out.tlbld <= itlb_load;
|
||||||
|
i_out.tlbie <= tlbie_req;
|
||||||
|
i_out.doall <= inval_all;
|
||||||
|
i_out.addr <= addr;
|
||||||
|
i_out.pte <= tlb_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
end process;
|
||||||
|
end;
|
||||||
@ -0,0 +1,3 @@
|
|||||||
|
TEST=mmu
|
||||||
|
|
||||||
|
include ../Makefile.test
|
||||||
@ -0,0 +1,179 @@
|
|||||||
|
/* Copyright 2013-2014 IBM Corp.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
|
||||||
|
* you may not use this file except in compliance with the License.
|
||||||
|
* You may obtain a copy of the License at
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
|
||||||
|
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
|
||||||
|
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or
|
||||||
|
* implied.
|
||||||
|
* See the License for the specific language governing permissions and
|
||||||
|
* limitations under the License.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Load an immediate 64-bit value into a register */
|
||||||
|
#define LOAD_IMM64(r, e) \
|
||||||
|
lis r,(e)@highest; \
|
||||||
|
ori r,r,(e)@higher; \
|
||||||
|
rldicr r,r, 32, 31; \
|
||||||
|
oris r,r, (e)@h; \
|
||||||
|
ori r,r, (e)@l;
|
||||||
|
|
||||||
|
.section ".head","ax"
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Microwatt currently enters in LE mode at 0x0, so we don't need to
|
||||||
|
* do any endian fix ups
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
. = 0
|
||||||
|
.global _start
|
||||||
|
_start:
|
||||||
|
LOAD_IMM64(%r10,__bss_start)
|
||||||
|
LOAD_IMM64(%r11,__bss_end)
|
||||||
|
subf %r11,%r10,%r11
|
||||||
|
addi %r11,%r11,63
|
||||||
|
srdi. %r11,%r11,6
|
||||||
|
beq 2f
|
||||||
|
mtctr %r11
|
||||||
|
1: dcbz 0,%r10
|
||||||
|
addi %r10,%r10,64
|
||||||
|
bdnz 1b
|
||||||
|
|
||||||
|
2: LOAD_IMM64(%r1,__stack_top)
|
||||||
|
li %r0,0
|
||||||
|
stdu %r0,-16(%r1)
|
||||||
|
LOAD_IMM64(%r12, main)
|
||||||
|
mtctr %r12
|
||||||
|
bctrl
|
||||||
|
attn // terminate on exit
|
||||||
|
b .
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Read a location with translation on */
|
||||||
|
.globl test_read
|
||||||
|
test_read:
|
||||||
|
mfmsr %r9
|
||||||
|
ori %r8,%r9,0x10 /* set MSR_DR */
|
||||||
|
mtmsrd %r8,0
|
||||||
|
mr %r6,%r3
|
||||||
|
li %r3,0
|
||||||
|
ld %r5,0(%r6)
|
||||||
|
li %r3,1
|
||||||
|
/* land here if DSI occurred */
|
||||||
|
mtmsrd %r9,0
|
||||||
|
std %r5,0(%r4)
|
||||||
|
blr
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Write a location with translation on */
|
||||||
|
.globl test_write
|
||||||
|
test_write:
|
||||||
|
mfmsr %r9
|
||||||
|
ori %r8,%r9,0x10 /* set MSR_DR */
|
||||||
|
mtmsrd %r8,0
|
||||||
|
mr %r6,%r3
|
||||||
|
li %r3,0
|
||||||
|
std %r4,0(%r6)
|
||||||
|
li %r3,1
|
||||||
|
/* land here if DSI occurred */
|
||||||
|
mtmsrd %r9,0
|
||||||
|
blr
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Do a dcbz with translation on */
|
||||||
|
.globl test_dcbz
|
||||||
|
test_dcbz:
|
||||||
|
mfmsr %r9
|
||||||
|
ori %r8,%r9,0x10 /* set MSR_DR */
|
||||||
|
mtmsrd %r8,0
|
||||||
|
mr %r6,%r3
|
||||||
|
li %r3,0
|
||||||
|
dcbz 0,%r6
|
||||||
|
li %r3,1
|
||||||
|
/* land here if DSI occurred */
|
||||||
|
mtmsrd %r9,0
|
||||||
|
blr
|
||||||
|
|
||||||
|
.globl test_exec
|
||||||
|
test_exec:
|
||||||
|
mtsrr0 %r4
|
||||||
|
mtsrr1 %r5
|
||||||
|
rfid
|
||||||
|
|
||||||
|
#define EXCEPTION(nr) \
|
||||||
|
.= nr ;\
|
||||||
|
attn
|
||||||
|
|
||||||
|
/* DSI vector - skip the failing instruction + the next one */
|
||||||
|
. = 0x300
|
||||||
|
mtsprg0 %r10
|
||||||
|
mfsrr0 %r10
|
||||||
|
addi %r10,%r10,8
|
||||||
|
mtsrr0 %r10
|
||||||
|
rfid
|
||||||
|
|
||||||
|
EXCEPTION(0x380)
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* ISI vector - jump to LR to return from the test,
|
||||||
|
* with r3 cleared
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
. = 0x400
|
||||||
|
li %r3,0
|
||||||
|
blr
|
||||||
|
|
||||||
|
/* More exception stubs */
|
||||||
|
EXCEPTION(0x480)
|
||||||
|
EXCEPTION(0x500)
|
||||||
|
EXCEPTION(0x600)
|
||||||
|
EXCEPTION(0x700)
|
||||||
|
EXCEPTION(0x800)
|
||||||
|
EXCEPTION(0x900)
|
||||||
|
EXCEPTION(0x980)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xa00)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xb00)
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* System call - used to exit from tests where MSR[PR]
|
||||||
|
* may have been set.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
. = 0xc00
|
||||||
|
blr
|
||||||
|
|
||||||
|
EXCEPTION(0xd00)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xe00)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xe20)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xe40)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xe60)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xe80)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xf00)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xf20)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xf40)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xf60)
|
||||||
|
EXCEPTION(0xf80)
|
||||||
|
|
||||||
|
. = 0x1000
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* This page gets mapped at various locations and
|
||||||
|
* the tests try to execute from it.
|
||||||
|
* r3 contains the test number.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
.globl test_start
|
||||||
|
test_start:
|
||||||
|
nop
|
||||||
|
nop
|
||||||
|
cmpdi %r3,1
|
||||||
|
beq test_1
|
||||||
|
cmpdi %r3,2
|
||||||
|
beq test_2
|
||||||
|
test_return:
|
||||||
|
li %r3,1
|
||||||
|
sc
|
||||||
|
|
||||||
|
. = 0x1ff8
|
||||||
|
/* test a branch near the end of a page */
|
||||||
|
test_1: b test_return
|
||||||
|
|
||||||
|
/* test flowing from one page to the next */
|
||||||
|
test_2: nop
|
||||||
|
b test_return
|
||||||
@ -0,0 +1,688 @@
|
|||||||
|
#include <stddef.h>
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "console.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define MSR_DR 0x10
|
||||||
|
#define MSR_IR 0x20
|
||||||
|
|
||||||
|
extern int test_read(long *addr, long *ret, long init);
|
||||||
|
extern int test_write(long *addr, long val);
|
||||||
|
extern int test_dcbz(long *addr);
|
||||||
|
extern int test_exec(int testno, unsigned long pc, unsigned long msr);
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void do_tlbie(unsigned long rb, unsigned long rs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__asm__ volatile("tlbie %0,%1" : : "r" (rb), "r" (rs) : "memory");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#define DSISR 18
|
||||||
|
#define DAR 19
|
||||||
|
#define SRR0 26
|
||||||
|
#define SRR1 27
|
||||||
|
#define PID 48
|
||||||
|
#define PRTBL 720
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline unsigned long mfspr(int sprnum)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
__asm__ volatile("mfspr %0,%1" : "=r" (val) : "i" (sprnum));
|
||||||
|
return val;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void mtspr(int sprnum, unsigned long val)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__asm__ volatile("mtspr %0,%1" : : "i" (sprnum), "r" (val));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void store_pte(unsigned long *p, unsigned long pte)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__asm__ volatile("stdbrx %1,0,%0" : : "r" (p), "r" (pte) : "memory");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void print_string(const char *str)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (; *str; ++str)
|
||||||
|
putchar(*str);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void print_hex(unsigned long val)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, x;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 60; i >= 0; i -= 4) {
|
||||||
|
x = (val >> i) & 0xf;
|
||||||
|
if (x >= 10)
|
||||||
|
putchar(x + 'a' - 10);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
putchar(x + '0');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// i < 100
|
||||||
|
void print_test_number(int i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
print_string("test ");
|
||||||
|
putchar(48 + i/10);
|
||||||
|
putchar(48 + i%10);
|
||||||
|
putchar(':');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#define CACHE_LINE_SIZE 64
|
||||||
|
|
||||||
|
void zero_memory(void *ptr, unsigned long nbytes)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long nb, i, nl;
|
||||||
|
void *p;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (; nbytes != 0; nbytes -= nb, ptr += nb) {
|
||||||
|
nb = -((unsigned long)ptr) & (CACHE_LINE_SIZE - 1);
|
||||||
|
if (nb == 0 && nbytes >= CACHE_LINE_SIZE) {
|
||||||
|
nl = nbytes / CACHE_LINE_SIZE;
|
||||||
|
p = ptr;
|
||||||
|
for (i = 0; i < nl; ++i) {
|
||||||
|
__asm__ volatile("dcbz 0,%0" : : "r" (p) : "memory");
|
||||||
|
p += CACHE_LINE_SIZE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
nb = nl * CACHE_LINE_SIZE;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
if (nb > nbytes)
|
||||||
|
nb = nbytes;
|
||||||
|
for (i = 0; i < nb; ++i)
|
||||||
|
((unsigned char *)ptr)[i] = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#define PERM_EX 0x001
|
||||||
|
#define PERM_WR 0x002
|
||||||
|
#define PERM_RD 0x004
|
||||||
|
#define PERM_PRIV 0x008
|
||||||
|
#define ATTR_NC 0x020
|
||||||
|
#define CHG 0x080
|
||||||
|
#define REF 0x100
|
||||||
|
|
||||||
|
#define DFLT_PERM (PERM_WR | PERM_RD | REF | CHG)
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Set up an MMU translation tree using memory starting at the 64k point.
|
||||||
|
* We use 2 levels, mapping 2GB (the minimum size possible), with a
|
||||||
|
* 8kB PGD level pointing to 4kB PTE pages.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
unsigned long *pgdir = (unsigned long *) 0x10000;
|
||||||
|
unsigned long *proc_tbl = (unsigned long *) 0x12000;
|
||||||
|
unsigned long free_ptr = 0x13000;
|
||||||
|
void *eas_mapped[4];
|
||||||
|
int neas_mapped;
|
||||||
|
|
||||||
|
void init_mmu(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/* set up process table */
|
||||||
|
zero_memory(proc_tbl, 512 * sizeof(unsigned long));
|
||||||
|
mtspr(PRTBL, (unsigned long)proc_tbl);
|
||||||
|
mtspr(PID, 1);
|
||||||
|
zero_memory(pgdir, 1024 * sizeof(unsigned long));
|
||||||
|
/* RTS = 0 (2GB address space), RPDS = 10 (1024-entry top level) */
|
||||||
|
store_pte(&proc_tbl[2 * 1], (unsigned long) pgdir | 10);
|
||||||
|
do_tlbie(0xc00, 0); /* invalidate all TLB entries */
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static unsigned long *read_pgd(unsigned long i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long ret;
|
||||||
|
|
||||||
|
__asm__ volatile("ldbrx %0,%1,%2" : "=r" (ret) : "b" (pgdir),
|
||||||
|
"r" (i * sizeof(unsigned long)));
|
||||||
|
return (unsigned long *) (ret & 0x00ffffffffffff00);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void map(void *ea, void *pa, unsigned long perm_attr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long epn = (unsigned long) ea >> 12;
|
||||||
|
unsigned long i, j;
|
||||||
|
unsigned long *ptep;
|
||||||
|
|
||||||
|
i = (epn >> 9) & 0x3ff;
|
||||||
|
j = epn & 0x1ff;
|
||||||
|
if (pgdir[i] == 0) {
|
||||||
|
zero_memory((void *)free_ptr, 512 * sizeof(unsigned long));
|
||||||
|
store_pte(&pgdir[i], 0x8000000000000000 | free_ptr | 9);
|
||||||
|
free_ptr += 512 * sizeof(unsigned long);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ptep = read_pgd(i);
|
||||||
|
store_pte(&ptep[j], 0xc000000000000000 | ((unsigned long)pa & 0x00fffffffffff000) | perm_attr);
|
||||||
|
eas_mapped[neas_mapped++] = ea;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void unmap(void *ea)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long epn = (unsigned long) ea >> 12;
|
||||||
|
unsigned long i, j;
|
||||||
|
unsigned long *ptep;
|
||||||
|
|
||||||
|
i = (epn >> 9) & 0x3ff;
|
||||||
|
j = epn & 0x1ff;
|
||||||
|
if (pgdir[i] == 0)
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
ptep = read_pgd(i);
|
||||||
|
ptep[j] = 0;
|
||||||
|
do_tlbie(((unsigned long)ea & ~0xfff), 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void unmap_all(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < neas_mapped; ++i)
|
||||||
|
unmap(eas_mapped[i]);
|
||||||
|
neas_mapped = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_1(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x123000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_read(ptr, &val, 0xdeadbeefd00d))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* dest reg of load should be unchanged */
|
||||||
|
if (val != 0xdeadbeefd00d)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long) ptr || mfspr(DSISR) != 0x40000000)
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_2(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x8000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x124000;
|
||||||
|
long *ptr2 = (long *) 0x1124000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create PTE */
|
||||||
|
map(ptr, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* initialize the memory content */
|
||||||
|
mem[33] = 0xbadc0ffee;
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache miss */
|
||||||
|
if (!test_read(&ptr[33], &val, 0xdeadbeefd00d))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* dest reg of load should have the value written */
|
||||||
|
if (val != 0xbadc0ffee)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* load a second TLB entry in the same set as the first */
|
||||||
|
map(ptr2, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache hit */
|
||||||
|
if (!test_read(&ptr2[33], &val, 0xdeadbeefd00d))
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
/* dest reg of load should have the value written */
|
||||||
|
if (val != 0xbadc0ffee)
|
||||||
|
return 4;
|
||||||
|
/* check that the first entry still works */
|
||||||
|
if (!test_read(&ptr[33], &val, 0xdeadbeefd00d))
|
||||||
|
return 5;
|
||||||
|
if (val != 0xbadc0ffee)
|
||||||
|
return 6;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_3(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x9000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x14a000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create PTE */
|
||||||
|
map(ptr, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* initialize the memory content */
|
||||||
|
mem[45] = 0xfee1800d4ea;
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache miss */
|
||||||
|
if (!test_read(&ptr[45], &val, 0xdeadbeefd0d0))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* dest reg of load should have the value written */
|
||||||
|
if (val != 0xfee1800d4ea)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* remove the PTE */
|
||||||
|
unmap(ptr);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_read(&ptr[45], &val, 0xdeadbeefd0d0))
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
/* dest reg of load should be unchanged */
|
||||||
|
if (val != 0xdeadbeefd0d0)
|
||||||
|
return 4;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long) &ptr[45] || mfspr(DSISR) != 0x40000000)
|
||||||
|
return 5;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_4(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0xa000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x10b000;
|
||||||
|
long *ptr2 = (long *) 0x110b000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create PTE */
|
||||||
|
map(ptr, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* initialize the memory content */
|
||||||
|
mem[27] = 0xf00f00f00f00;
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache miss */
|
||||||
|
if (!test_write(&ptr[27], 0xe44badc0ffee))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* memory should now have the value written */
|
||||||
|
if (mem[27] != 0xe44badc0ffee)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* load a second TLB entry in the same set as the first */
|
||||||
|
map(ptr2, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache hit */
|
||||||
|
if (!test_write(&ptr2[27], 0x6e11ae))
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
/* memory should have the value written */
|
||||||
|
if (mem[27] != 0x6e11ae)
|
||||||
|
return 4;
|
||||||
|
/* check that the first entry still exists */
|
||||||
|
/* (assumes TLB is 2-way associative or more) */
|
||||||
|
if (!test_read(&ptr[27], &val, 0xdeadbeefd00d))
|
||||||
|
return 5;
|
||||||
|
if (val != 0x6e11ae)
|
||||||
|
return 6;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_5(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0xbffd;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x39fffd;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create PTE */
|
||||||
|
map(ptr, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_read(ptr, &val, 0xdeadbeef0dd0))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* dest reg of load should be unchanged */
|
||||||
|
if (val != 0xdeadbeef0dd0)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != ((long)ptr & ~0xfff) + 0x1000 || mfspr(DSISR) != 0x40000000)
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_6(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0xbffd;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x39fffd;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create PTE */
|
||||||
|
map(ptr, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* initialize memory */
|
||||||
|
*mem = 0x123456789abcdef0;
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_write(ptr, 0xdeadbeef0dd0))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != ((long)ptr & ~0xfff) + 0x1000 || mfspr(DSISR) != 0x42000000)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_7(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x8000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x124000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
*mem = 0x123456789abcdef0;
|
||||||
|
/* create PTE without R or C */
|
||||||
|
map(ptr, mem, PERM_RD | PERM_WR);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_read(ptr, &val, 0xdeadd00dbeef))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* dest reg of load should be unchanged */
|
||||||
|
if (val != 0xdeadd00dbeef)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long) ptr || mfspr(DSISR) != 0x00040000)
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_write(ptr, 0xdeadbeef0dd0))
|
||||||
|
return 4;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long)ptr || mfspr(DSISR) != 0x02040000)
|
||||||
|
return 5;
|
||||||
|
/* memory should be unchanged */
|
||||||
|
if (*mem != 0x123456789abcdef0)
|
||||||
|
return 6;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_8(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x8000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x124000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
*mem = 0x123456789abcdef0;
|
||||||
|
/* create PTE with R but not C */
|
||||||
|
map(ptr, mem, REF | PERM_RD | PERM_WR);
|
||||||
|
/* this should succeed */
|
||||||
|
if (!test_read(ptr, &val, 0xdeadd00dbeef))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_write(ptr, 0xdeadbeef0dd1))
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long)ptr || mfspr(DSISR) != 0x02040000)
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
/* memory should be unchanged */
|
||||||
|
if (*mem != 0x123456789abcdef0)
|
||||||
|
return 4;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_9(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x8000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x124000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
*mem = 0x123456789abcdef0;
|
||||||
|
/* create PTE without read or write permission */
|
||||||
|
map(ptr, mem, REF);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_read(ptr, &val, 0xdeadd00dbeef))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* dest reg of load should be unchanged */
|
||||||
|
if (val != 0xdeadd00dbeef)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long) ptr || mfspr(DSISR) != 0x08000000)
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_write(ptr, 0xdeadbeef0dd1))
|
||||||
|
return 4;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long)ptr || mfspr(DSISR) != 0x0a000000)
|
||||||
|
return 5;
|
||||||
|
/* memory should be unchanged */
|
||||||
|
if (*mem != 0x123456789abcdef0)
|
||||||
|
return 6;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_10(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x8000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x124000;
|
||||||
|
long val;
|
||||||
|
|
||||||
|
*mem = 0x123456789abcdef0;
|
||||||
|
/* create PTE with read but not write permission */
|
||||||
|
map(ptr, mem, REF | PERM_RD);
|
||||||
|
/* this should succeed */
|
||||||
|
if (!test_read(ptr, &val, 0xdeadd00dbeef))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_write(ptr, 0xdeadbeef0dd1))
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long)ptr || mfspr(DSISR) != 0x0a000000)
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
/* memory should be unchanged */
|
||||||
|
if (*mem != 0x123456789abcdef0)
|
||||||
|
return 4;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_11(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long ptr = 0x523000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_exec(0, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* SRR0 and SRR1 should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(SRR0) != (long) ptr || mfspr(SRR1) != 0x40000020)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_12(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long mem = 0x1000;
|
||||||
|
unsigned long ptr = 0x324000;
|
||||||
|
unsigned long ptr2 = 0x1324000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create PTE */
|
||||||
|
map((void *)ptr, (void *)mem, PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache miss */
|
||||||
|
if (!test_exec(0, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* create a second PTE */
|
||||||
|
map((void *)ptr2, (void *)mem, PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache hit */
|
||||||
|
if (!test_exec(0, ptr2, MSR_IR))
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_13(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long mem = 0x1000;
|
||||||
|
unsigned long ptr = 0x349000;
|
||||||
|
unsigned long ptr2 = 0x34a000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create a PTE */
|
||||||
|
map((void *)ptr, (void *)mem, PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* this should succeed */
|
||||||
|
if (!test_exec(1, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* invalidate the PTE */
|
||||||
|
unmap((void *)ptr);
|
||||||
|
/* install a second PTE */
|
||||||
|
map((void *)ptr2, (void *)mem, PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_exec(1, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* SRR0 and SRR1 should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(SRR0) != (long) ptr || mfspr(SRR1) != 0x40000020)
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_14(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long mem = 0x1000;
|
||||||
|
unsigned long mem2 = 0x2000;
|
||||||
|
unsigned long ptr = 0x30a000;
|
||||||
|
unsigned long ptr2 = 0x30b000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create a PTE */
|
||||||
|
map((void *)ptr, (void *)mem, PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* this should fail due to second page not being mapped */
|
||||||
|
if (test_exec(2, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* SRR0 and SRR1 should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(SRR0) != ptr2 || mfspr(SRR1) != 0x40000020)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* create a PTE for the second page */
|
||||||
|
map((void *)ptr2, (void *)mem2, PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* this should succeed */
|
||||||
|
if (!test_exec(2, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_15(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long mem = 0x1000;
|
||||||
|
unsigned long ptr = 0x324000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create a PTE without execute permission */
|
||||||
|
map((void *)ptr, (void *)mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_exec(0, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* SRR0 and SRR1 should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(SRR0) != ptr || mfspr(SRR1) != 0x10000020)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_16(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long mem = 0x1000;
|
||||||
|
unsigned long mem2 = 0x2000;
|
||||||
|
unsigned long ptr = 0x30a000;
|
||||||
|
unsigned long ptr2 = 0x30b000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create a PTE */
|
||||||
|
map((void *)ptr, (void *)mem, PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* create a PTE for the second page without execute permission */
|
||||||
|
map((void *)ptr2, (void *)mem2, PERM_RD | REF);
|
||||||
|
/* this should fail due to second page being no-execute */
|
||||||
|
if (test_exec(2, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* SRR0 and SRR1 should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(SRR0) != ptr2 || mfspr(SRR1) != 0x10000020)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* create a PTE for the second page with execute permission */
|
||||||
|
map((void *)ptr2, (void *)mem2, PERM_RD | PERM_EX | REF);
|
||||||
|
/* this should succeed */
|
||||||
|
if (!test_exec(2, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_17(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long mem = 0x1000;
|
||||||
|
unsigned long ptr = 0x349000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create a PTE without the ref bit set */
|
||||||
|
map((void *)ptr, (void *)mem, PERM_EX);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_exec(2, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* SRR0 and SRR1 should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(SRR0) != (long) ptr || mfspr(SRR1) != 0x00040020)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* create a PTE without ref or execute permission */
|
||||||
|
unmap((void *)ptr);
|
||||||
|
map((void *)ptr, (void *)mem, 0);
|
||||||
|
/* this should fail */
|
||||||
|
if (test_exec(2, ptr, MSR_IR))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* SRR0 and SRR1 should be set correctly */
|
||||||
|
/* RC update fail bit should not be set */
|
||||||
|
if (mfspr(SRR0) != (long) ptr || mfspr(SRR1) != 0x10000020)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_18(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x8000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x124000;
|
||||||
|
long *ptr2 = (long *) 0x1124000;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* create PTE */
|
||||||
|
map(ptr, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache miss */
|
||||||
|
if (!test_dcbz(&ptr[129]))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* create a second PTE */
|
||||||
|
map(ptr2, mem, DFLT_PERM);
|
||||||
|
/* this should succeed and be a cache hit */
|
||||||
|
if (!test_dcbz(&ptr2[130]))
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int mmu_test_19(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
long *mem = (long *) 0x8000;
|
||||||
|
long *ptr = (long *) 0x124000;
|
||||||
|
|
||||||
|
*mem = 0x123456789abcdef0;
|
||||||
|
/* create PTE with read but not write permission */
|
||||||
|
map(ptr, mem, REF | PERM_RD);
|
||||||
|
/* this should fail and create a TLB entry */
|
||||||
|
if (test_write(ptr, 0xdeadbeef0dd1))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
/* DAR and DSISR should be set correctly */
|
||||||
|
if (mfspr(DAR) != (long)ptr || mfspr(DSISR) != 0x0a000000)
|
||||||
|
return 2;
|
||||||
|
/* Update the PTE to have write permission */
|
||||||
|
map(ptr, mem, REF | CHG | PERM_RD | PERM_WR);
|
||||||
|
/* this should succeed */
|
||||||
|
if (!test_write(ptr, 0xdeadbeef0dd1))
|
||||||
|
return 3;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int fail = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
void do_test(int num, int (*test)(void))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int ret;
|
||||||
|
|
||||||
|
mtspr(DSISR, 0);
|
||||||
|
mtspr(DAR, 0);
|
||||||
|
unmap_all();
|
||||||
|
print_test_number(num);
|
||||||
|
ret = test();
|
||||||
|
if (ret == 0) {
|
||||||
|
print_string("PASS\r\n");
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
fail = 1;
|
||||||
|
print_string("FAIL ");
|
||||||
|
putchar(ret + '0');
|
||||||
|
if (num <= 10 || num == 19) {
|
||||||
|
print_string(" DAR=");
|
||||||
|
print_hex(mfspr(DAR));
|
||||||
|
print_string(" DSISR=");
|
||||||
|
print_hex(mfspr(DSISR));
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
print_string(" SRR0=");
|
||||||
|
print_hex(mfspr(SRR0));
|
||||||
|
print_string(" SRR1=");
|
||||||
|
print_hex(mfspr(SRR1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
print_string("\r\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
potato_uart_init();
|
||||||
|
init_mmu();
|
||||||
|
|
||||||
|
do_test(1, mmu_test_1);
|
||||||
|
do_test(2, mmu_test_2);
|
||||||
|
do_test(3, mmu_test_3);
|
||||||
|
do_test(4, mmu_test_4);
|
||||||
|
do_test(5, mmu_test_5);
|
||||||
|
do_test(6, mmu_test_6);
|
||||||
|
do_test(7, mmu_test_7);
|
||||||
|
do_test(8, mmu_test_8);
|
||||||
|
do_test(9, mmu_test_9);
|
||||||
|
do_test(10, mmu_test_10);
|
||||||
|
do_test(11, mmu_test_11);
|
||||||
|
do_test(12, mmu_test_12);
|
||||||
|
do_test(13, mmu_test_13);
|
||||||
|
do_test(14, mmu_test_14);
|
||||||
|
do_test(15, mmu_test_15);
|
||||||
|
do_test(16, mmu_test_16);
|
||||||
|
do_test(17, mmu_test_17);
|
||||||
|
do_test(18, mmu_test_18);
|
||||||
|
do_test(19, mmu_test_19);
|
||||||
|
|
||||||
|
return fail;
|
||||||
|
}
|
||||||
@ -0,0 +1,27 @@
|
|||||||
|
SECTIONS
|
||||||
|
{
|
||||||
|
. = 0;
|
||||||
|
_start = .;
|
||||||
|
.head : {
|
||||||
|
KEEP(*(.head))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
. = ALIGN(0x1000);
|
||||||
|
.text : { *(.text) *(.text.*) *(.rodata) *(.rodata.*) }
|
||||||
|
. = ALIGN(0x1000);
|
||||||
|
.data : { *(.data) *(.data.*) *(.got) *(.toc) }
|
||||||
|
. = ALIGN(0x80);
|
||||||
|
__bss_start = .;
|
||||||
|
.bss : {
|
||||||
|
*(.dynsbss)
|
||||||
|
*(.sbss)
|
||||||
|
*(.scommon)
|
||||||
|
*(.dynbss)
|
||||||
|
*(.bss)
|
||||||
|
*(.common)
|
||||||
|
*(.bss.*)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
. = ALIGN(0x80);
|
||||||
|
__bss_end = .;
|
||||||
|
. = . + 0x4000;
|
||||||
|
__stack_top = .;
|
||||||
|
}
|
||||||
Binary file not shown.
@ -0,0 +1,19 @@
|
|||||||
|
test 01:PASS
|
||||||
|
test 02:PASS
|
||||||
|
test 03:PASS
|
||||||
|
test 04:PASS
|
||||||
|
test 05:PASS
|
||||||
|
test 06:PASS
|
||||||
|
test 07:PASS
|
||||||
|
test 08:PASS
|
||||||
|
test 09:PASS
|
||||||
|
test 10:PASS
|
||||||
|
test 11:PASS
|
||||||
|
test 12:PASS
|
||||||
|
test 13:PASS
|
||||||
|
test 14:PASS
|
||||||
|
test 15:PASS
|
||||||
|
test 16:PASS
|
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test 17:PASS
|
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test 18:PASS
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test 19:PASS
|
||||||
Binary file not shown.
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