二、coresight的寄存器

coresight对于每个coresight组件，规定了一些寄存器，这些寄存器的偏移是固定的，这些寄存器，是必须存在的。但是有的，可以不实现该寄存器功能。

1、寄存器一览

coresight架构，对于coresight的组件，定义了若干个固定的寄存器。第一个寄存器的偏移从0xf00开始，直到0xffc。以下是寄存器列表

以上的寄存器的地址，在coresight的组件中，是不能当作其他功能使用的。如果该寄存器，在该组件没有实现，那么该寄存器地址要保留，读取要返回0，写被忽略（read must return zero, and writes must be ignored），而不能当作其他功能使用。

对于coresight的组件，占用1个4k或者整数倍的4k空间的memory空间。而coresight的寄存器，处于组件占用空间的最后一个4K空间的最后一部分。

以下是一个coresight组件占用的memory空间。占用一个4k空间。

寄存器分为两部分：

• device-specific registers：组件自定义寄存器，从0x000-0xeff。coresight组件利用这些寄存器，实现该组件的功能。
• coresight management registers： coresight固定的寄存器，从0xf00-0xfff。这部分寄存器的功能是固定的。

以下是包含了多个coresight组件memory分布，每个组件，占用4K空间的整数倍空间。

对于第2个组件，占用了16k的空间，但是coresight寄存器，是在最后一个空间的最后位置。

而其他3个组件，都只占用了1个4K空间。因此coresight寄存器，在这一个空间的最后位置。

2、ITCTRL，integration mode control register

工作模式寄存器。

对于每个coresight组件，可以工作在两种模式下：

• functional mode
• integration mode

两种模式的区别，在于对coresight组件的寄存器的访问，是否会引发寄存器相应的功能。

integration mode是用来topology detection的。当一个debugger连接到一个soc后，此时debugger是不知道soc内部有哪些coresight组件的。因此就需要通过查询，来得知soc中有哪些coresight组件的。而查询，就是通过访问coresight组件的寄存器来实现的。此时soc还不知道组件是什么组件，因此也就不知道组件的寄存器是有什么功能。因此此时是不能随意对组件的寄存器进行访问的。

为了使访问的过程中，不影响组件的功能，就可以让组件工作在integration mode下，此时访问组件的寄存器，不会引发寄存器相应的功能。待debugger查询完毕后，获取到soc中各个coresight组件的信息后，再将组件的模式切换为functional mode。

复位后，组件必须工作在functional mode下。因此外部debugger对组件查询完毕后，可以直接对组件进行复位，这样所有的组件就恢复到了function mode了。

3、CLAIM寄存器

这个寄存器是一个32位的不可见寄存器。只能通过访问CLAIMCLR和CLAIMSET这两个寄存器，来设置或者获取该寄存器的值。

该寄存器，可以用来表示该组件的状态。这个是由实现来定义的，比如可以规定，该寄存器的最低位，表示最近该寄存器被读取过，第1位，表示最近该寄存器被写过。

CLAIMCLR寄存器：

CLAIMSET寄存器

4、DEVAFF，device affinity register

组件关联功能寄存器。

有时候，组件需要和其他组件，联合起来工作，这样，就需要指示该组件是和另外的什么组件进行关联，就可以用这寄存器。

比如一个ETM，追踪一个core的trace信息，那么这个寄存器，就保存core的MPIDR寄存器信息，这样debugger就可以通过DEVAFF寄存器，得知这个ETM是关联的哪一个core。

DEVAFF0寄存器：

DEVAFF1寄存器：

5、lock 寄存器

对于coresight组件的寄存器，ARM定义了如下的一些访问方式：

可以分为两类访问：

• 系统寄存器访问：通过MSR，MRS指令（aarch64），MCR,MRC指令（aarch32）
• external debug接口访问：DAP访问，或者是memory-mapped访问，也就是软件通过load store访问

对coresight组件寄存器的访问，是有权限要求的。对于系统寄存器访问和memory-mapped访问，ARM定义了software lock这个权限限制。当software lock有效的时候，软件是不能访问coresight组件寄存器的。

software lock的目的，是为了防止软件意外的修改coresight组件的寄存器，从而修改当前系统状态，或者获取一些不该获取的信息。可以用来防黑客。

software lock提供了两个寄存器，一个是LAR，一个是LSR。LAR是用来设置software lock状态，而LSR是保存当前的software lock的状态。

往LAR写入0xc5acce55，software lock状态切换为unlock， software可以正常访问coresight组件的寄存器，写入其他值，software lock状态切换为lock，software不可以正常访问coresight组件的寄存器（实现自定义）。

对于DAP访问，software lock是没有用的。因为要通过DAP访问，是必须要debugger连接芯片的。

所以coresight组件要能够区分，当前的访问是DAP访问，还是非DAP访问。

6、AUTHSTATUS，authentication status register

debug功能的认证接口。

debug可以分为non-invasive和invasive。non-invasive就是self-hosted，而invasive就是external debug。

实际中，可以根据不同的应用需求，可能会需要支持debug，但是也可能需要支持debug中的一种，也有可能不需要支持debug功能。因此考虑到这些需求，ARM定义了认证接口。

认证接口总共包括4个。这4个接口是每个ARM的core要实现的。这些接口是debug功能的总开关。

• DBGEN： invasive debug enable
• SPIDEN: secure invasive debug enable
• SPNIDEN： secure non-invasive debug enable
• NIDEN: non-invasive debug enable

而这个authentication status寄存器，就是保存了这4个接口信号的状态。

DBGEN使能的时候，NIDEN被忽略，即NIDEN被认为是使能。

SPIDEN使能的时候，SPNIDEN被忽略，即SPNIDEN被认为是使能。

7、DEVARCH，device architecture register

这个寄存器，标识了coresight组件的架构信息。

这里主要关心ARCHID这个位域。

8、DEVID， device configuration register

这个寄存器的功能，由实现进行定义，总共包括3个寄存器，DEVID，DEVID1，DEVID2，每个寄存器32位，只读。

DEVID寄存器：

DEVID1寄存器：

DEVID2寄存器：

9、DEVTYPE，device type identifier register

组件的具体类型信息。依靠MAJOR位域和SUB位域来表示。

以下是组合情况：

可以看出，arm对组件分成了7大类：

• miscellaneous: 杂散类，
• trace sink: 最终接收trace信息的组件，包括有TPIU,ETB，router。
• trace link：trace信息传递过程中需要的中间组件，包括有router, filter, FIFO
• trace source: 产生trace信息的master
• debug control：debug的控制器
• debug logic： 具有debug功能的master
• performance monitor： 性能的检测器检测的master

10、PIDR0-PIDR7，peripheral identification registers

外设识别寄存器。

这里面，我们关心的是SIZE，和Part number。因为其他的值在一个soc中，所有的组件的值是固定的。

• SIZE：表示这个组件，占用４ｋ空间的块数。如果只占用一个块，那么值是０，如果占用两个块，值是１。占用的块数为　2^SIZE。

  以下是SIZE对应的组件占用的大小。以及需要访问这个组件需要的地址宽度。

• part number：组件的唯一编号。soc中有多个coresight的组件，为了较好方便的管理这些组件，给每个组件分配了唯一的编号。这个编号就保存在part number中。

对于JEP106，这个是JEDEC标准，可以查阅以下网站；

www.jedec.org

11、CIDR0-CIDR3，component identification registers

这四个寄存器，每个寄存器只有最低8位有效。这四个寄存器的组合，用来标识组件的类型。

对于ARM的组件，CIDR寄存器的有些位是固定的。比如对于CIDR0，CIDR1[3:0]，CIDR2，CIDR3，是有固定值的。

CIDR1寄存器中有一个CLASS位域，用来表示组件属于哪一个类。ARM对自己的组件，也划分了若个的类。

这里，我们关心如下的class：

• 0x1： rom table
• 0x9： coresight组件。
• 0xf: corelink组件

读取组件的CIDR寄存器，即可知道这个组件是属于哪一类。

对于rom table， 固定为 0xb105_100d

对于coresight组件，固定为 0xb105_900d

对于corelink组件， 固定为 0xb105_f00d