Cortex-M3: improved core exception handling
authorDavid Brownell <dbrownell@users.sourceforge.net>
Wed, 13 Jan 2010 11:16:37 +0000 (03:16 -0800)
committerDavid Brownell <dbrownell@users.sourceforge.net>
Wed, 13 Jan 2010 11:17:23 +0000 (03:17 -0800)
This updates three aspects of debugger/exception interactions:

 - Save the user's "vector_catch" setting, and restore it after reset.
   Previously, it was obliterated (rather annoyingly) each time.

 - Don't catch BusFault and HardFault exceptions unless the user says
   to do so.  Target firmware may need to handle them.

 - Don't modify SHCSR to prevent escalating BusFault to HardFault.
   Target firmware may expect to handle it as a HardFault.

Those simplifications fix several bugs.  In one annoying case, OpenOCD
would cause the target to lock up on ome faults which triggered after
the debugger disconnected.

NOTE:  a known remaining issue is that OpenOCD can still leave DEMCR
set after an otherwise-clean OpenOCD shutdown.

Signed-off-by: David Brownell <dbrownell@users.sourceforge.net>
NEWS
src/target/armv7m.h
src/target/cortex_m3.c

diff --git a/NEWS b/NEWS
index b169606..a8b2b44 100644 (file)
--- a/NEWS
+++ b/NEWS
@@ -34,6 +34,8 @@ Target Layer:
                - watchpoint support
        Cortex-M3
                - Exposed DWT registers like cycle counter
+               - vector_catch settings not clobbered by resets
+               - no longer interferes with firmware's fault handling
        ETM, ETB
                - "trigger_percent" command moved ETM --> ETB
                - "etm trigger_debug" command added
index ac559b9..86caae2 100644 (file)
@@ -106,9 +106,14 @@ struct armv7m_common
        int exception_number;
        struct swjdp_common swjdp_info;
 
+       uint32_t demcr;
+
        /* Direct processor core register read and writes */
-       int (*load_core_reg_u32)(struct target *target, enum armv7m_regtype type, uint32_t num, uint32_t *value);
-       int (*store_core_reg_u32)(struct target *target, enum armv7m_regtype type, uint32_t num, uint32_t value);
+       int (*load_core_reg_u32)(struct target *target,
+               enum armv7m_regtype type, uint32_t num, uint32_t *value);
+       int (*store_core_reg_u32)(struct target *target,
+               enum armv7m_regtype type, uint32_t num, uint32_t value);
+
        /* register cache to processor synchronization */
        int (*read_core_reg)(struct target *target, unsigned num);
        int (*write_core_reg)(struct target *target, unsigned num);
index c6b1bb2..48f8114 100644 (file)
@@ -185,11 +185,12 @@ static int cortex_m3_endreset_event(struct target *target)
        int i;
        uint32_t dcb_demcr;
        struct cortex_m3_common *cortex_m3 = target_to_cm3(target);
+       struct armv7m_common *armv7m = &cortex_m3->armv7m;
        struct swjdp_common *swjdp = &cortex_m3->armv7m.swjdp_info;
        struct cortex_m3_fp_comparator *fp_list = cortex_m3->fp_comparator_list;
        struct cortex_m3_dwt_comparator *dwt_list = cortex_m3->dwt_comparator_list;
 
-       /* FIXME handling of DEMCR clobbers vector_catch config ... */
+       /* REVISIT The four debug monitor bits are currently ignored... */
        mem_ap_read_atomic_u32(swjdp, DCB_DEMCR, &dcb_demcr);
        LOG_DEBUG("DCB_DEMCR = 0x%8.8" PRIx32 "",dcb_demcr);
 
@@ -204,21 +205,14 @@ static int cortex_m3_endreset_event(struct target *target)
        /* clear any interrupt masking */
        cortex_m3_write_debug_halt_mask(target, 0, C_MASKINTS);
 
-       /* Enable trace and DWT; trap hard and bus faults.
+       /* Enable features controlled by ITM and DWT blocks, and catch only
+        * the vectors we were told to pay attention to.
         *
-        * REVISIT why trap those two?  And why trash the vector_catch
-        * config, instead of preserving it?  Catching HARDERR and BUSERR
-        * will interfere with code that handles those itself...
+        * Target firmware is responsible for all fault handling policy
+        * choices *EXCEPT* explicitly scripted overrides like "vector_catch"
+        * or manual updates to the NVIC SHCSR and CCR registers.
         */
-       mem_ap_write_u32(swjdp, DCB_DEMCR, TRCENA | VC_HARDERR | VC_BUSERR);
-
-       /* Monitor bus faults as such (instead of as generic HARDERR), but
-        * leave memory management and usage faults disabled.
-        *
-        * REVISIT setting BUSFAULTENA interferes with code which relies
-        * on the default setting.  Why do it?
-        */
-       mem_ap_write_u32(swjdp, NVIC_SHCSR, SHCSR_BUSFAULTENA);
+       mem_ap_write_u32(swjdp, DCB_DEMCR, TRCENA | armv7m->demcr);
 
        /* Paranoia: evidently some (early?) chips don't preserve all the
         * debug state (including FBP, DWT, etc) across reset...
@@ -533,7 +527,7 @@ static int cortex_m3_soft_reset_halt(struct target *target)
        uint32_t dcb_dhcsr = 0;
        int retval, timeout = 0;
 
-       /* Enter debug state on reset; see end_reset_event() */
+       /* Enter debug state on reset; restore DEMCR in endreset_event() */
        mem_ap_write_u32(swjdp, DCB_DEMCR,
                        TRCENA | VC_HARDERR | VC_BUSERR | VC_CORERESET);
 
@@ -782,14 +776,15 @@ static int cortex_m3_assert_reset(struct target *target)
 
                /* clear C_HALT in dhcsr reg */
                cortex_m3_write_debug_halt_mask(target, 0, C_HALT);
-
-               /* Enter debug state on reset, cf. end_reset_event() */
-               mem_ap_write_u32(swjdp, DCB_DEMCR,
-                               TRCENA | VC_HARDERR | VC_BUSERR);
        }
        else
        {
-               /* Enter debug state on reset, cf. end_reset_event() */
+               /* Halt in debug on reset; endreset_event() restores DEMCR.
+                *
+                * REVISIT catching BUSERR presumably helps to defend against
+                * bad vector table entries.  Should this include MMERR or
+                * other flags too?
+                */
                mem_ap_write_atomic_u32(swjdp, DCB_DEMCR,
                                TRCENA | VC_HARDERR | VC_BUSERR | VC_CORERESET);
        }
@@ -1938,12 +1933,20 @@ COMMAND_HANDLER(handle_cortex_m3_vector_catch_command)
                        }
                }
 write:
+               /* For now, armv7m->demcr only stores vector catch flags. */
+               armv7m->demcr = catch;
+
                demcr &= ~0xffff;
                demcr |= catch;
 
-               /* write, but don't assume it stuck */
+               /* write, but don't assume it stuck (why not??) */
                mem_ap_write_u32(swjdp, DCB_DEMCR, demcr);
                mem_ap_read_atomic_u32(swjdp, DCB_DEMCR, &demcr);
+
+               /* FIXME be sure to clear DEMCR on clean server shutdown.
+                * Otherwise the vector catch hardware could fire when there's
+                * no debugger hooked up, causing much confusion...
+                */
        }
 
        for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(vec_ids); i++)