前回からだいぶたってしまったが、 QEMU が Raspberry Pi 3 のエミュレートに対応したので復活。

実行結果

core id 以外はすべて 2 進数表記なので 0x でなく 0b 表記でないといけなかったですね…。

qemu-system-aarch64 -kernel ./kernel8.elf -serial null -serial mon:stdio -nographic -machine raspi3
core id: 0.
currentel: 0x1100.
nzcv: 0x1100000000000000000000000000000.
daif: 0x1111000000.
spsr_el1: 0x0.
spsr_el2: 0x0.
spsr_el3: 0x0.
midr_el1: 0x1000001000011111101000000110100.
revidr_el1: 0x0.
id_aa64pfr0_el1: 0x10001000100010.
id_aa64isar0_el1: 0x10001000100100000.
isr_el1: 0x0.

仕様書との突合せ

CurrentEL

記載箇所: Architecture Reference Manual - C5.2.1 CurrentEL, Current Exception Level

値	EL
0b00	EL0
0b01	EL1
0b10	EL2
0b11	EL3

ということで、 EL3 で動いているということがわかった。

NZCV

記載箇所: Architecture Reference Manual - C5.2.10 NZCV, Condition Flags

ラベル	意味
V	Overflow condition flag. (1: 直前の計算がオーバーフローした, 0: 直前の計算がオーバーフローしていない)
C	Carry condition flag. (1: 直前の計算で桁上がりした, 0: 直前の計算で桁上がりしていない)
Z	Zero condition flag. (1: 直前の計算結果がゼロだった, 0: 直前の計算結果がゼロでなかった)
N	Negative condition flag. (1: 直前の計算結果を符号付として解釈した時に、それが負数だった, 0:直前の計算結果を符号付として解釈した時に、それが負数でなかった)

29, 30 が 1 なので、この場合、Carry Condition flag と Zero condition flag が立っているのがわかる。

DAIF

記載箇所: Architecture Reference Manual - C5.2.2 DAIF, Interrupt Mask Bits

ラベル	意味
D	Debug exceptions mask.
A	SError interrupt Process state mask.
I	IRQ mask.
F	FIQ mask.

DAIF が全部マスクされていますね。

spsr_el1 - 3

EL1 から EL3 まで全部同じで全部 0。例外一度も飛ばしていませんからね。

MIDR_EL1

ブロック	値	意味
Implementer	0x41	ARM Limited
Variant	0x0	製品のバリエーション判定に使えるが、 QEMU の場合は 0x0 固定らしい？
Architecture	0b1111	ID_* レジスタで個別に識別されるという意味
PartNum	0x0D03	製品番号？
Revision	0b0100	デバイスのリビジョン番号

revidr_el1

実装定義。 QEMU の場合は全部ゼロ。

id_aa64pfr0_el1

ブロック	値	意味
EL0	0b0010	Aarch64 または Aarch32 で実行ができる
EL1	0b0010	Aarch64 または Aarch32 で実行ができる
EL2	0b0010	Aarch64 または Aarch32 で実行ができる
EL3	0b0010	Aarch64 または Aarch32 で実行ができる
FP	0b0000	浮動小数点サポート(詳細は仕様書にて)
AdvSIMD	0b0000	SIMD サポート(詳細は仕様書にて)
GIC	0b0000	GIC Interface 未サポート
RAS	0b0000	RAS 未サポート
SVE	0b0000	SVE 未実装

oh…, GIC 未サポートなのか…。

id_aa64isar0_el1

ブロック	値	意味
AES	0b0010	AESE, AESD, AESMC, AESIMC, PMULL/PMULL2
SHA1	0b0001	SHA1C, SHA1P, SHA1M, SHA1H, SHA1SU0, SHA1SU1
SHA2	0b0001	SHA256H, SHA256H2, SHA256SU0, SHA256SU1, SHA512, SHA512H, SHA512H2, SHA512U0, SHA512SU1
CRC32	0b0001	CRC32B, CRC32H, CRC32W, CRC32X, CRC32CB, CRC32CH, CRC32CW, CRC32CX
Atomic	0b0000	Atomic 未サポート
RDM	0b0000	RDM 未サポート
SHA3	0b0000	SHA3 未サポート
SM3	0b0000	SM3 未サポート
SM4	0b0000	SM4 未サポート
DP	0b0000	DP 未サポート
FHM	0b0000	FHM 未サポート

とのこと。

isr_el1

ブロック	値	意味
F	0b0	FIQ pending bit.(0: No pending, 1: pending)
I	0b0	IRQ pending bit.(0: No pending, 1: pending)
A	0b0	SError pending bit.(0: No pending, 1: pending)

ペンディングとは？

まとめ

以上。 GIC 未サポートというのは予想外だったけれどまぁこんなものでしょうか？

mikoto2000 の日記

2018年9月12日水曜日

QEMU でエミュレートした Raspberry Pi 3 のシステムレジスタを確認した