]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/arm/xscale/ixp425/avila_machdep.c
This commit was generated by cvs2svn to compensate for changes in r168433,
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / arm / xscale / ixp425 / avila_machdep.c
1 /*      $NetBSD: hpc_machdep.c,v 1.70 2003/09/16 08:18:22 agc Exp $     */
2
3 /*-
4  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
5  * Copyright (c) 1994 Brini.
6  * All rights reserved.
7  *
8  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
19  *    must display the following acknowledgement:
20  *      This product includes software developed by Brini.
21  * 4. The name of the company nor the name of the author may be used to
22  *    endorse or promote products derived from this software without specific
23  *    prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BRINI ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
26  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
27  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
28  * IN NO EVENT SHALL BRINI OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
29  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
30  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
31  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  * RiscBSD kernel project
38  *
39  * machdep.c
40  *
41  * Machine dependant functions for kernel setup
42  *
43  * This file needs a lot of work. 
44  *
45  * Created      : 17/09/94
46  */
47
48 #include "opt_msgbuf.h"
49 #include "opt_ddb.h"
50
51 #include <sys/cdefs.h>
52 __FBSDID("$FreeBSD$");
53
54 #define _ARM32_BUS_DMA_PRIVATE
55 #include <sys/param.h>
56 #include <sys/systm.h>
57 #include <sys/sysproto.h>
58 #include <sys/signalvar.h>
59 #include <sys/imgact.h>
60 #include <sys/kernel.h>
61 #include <sys/ktr.h>
62 #include <sys/linker.h>
63 #include <sys/lock.h>
64 #include <sys/malloc.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/pcpu.h>
67 #include <sys/proc.h>
68 #include <sys/ptrace.h>
69 #include <sys/cons.h>
70 #include <sys/bio.h>
71 #include <sys/bus.h>
72 #include <sys/buf.h>
73 #include <sys/exec.h>
74 #include <sys/kdb.h>
75 #include <sys/msgbuf.h>
76 #include <machine/reg.h>
77 #include <machine/cpu.h>
78
79 #include <vm/vm.h>
80 #include <vm/pmap.h>
81 #include <vm/vm.h>
82 #include <vm/vm_object.h>
83 #include <vm/vm_page.h>
84 #include <vm/vm_pager.h>
85 #include <vm/vm_map.h>
86 #include <vm/vnode_pager.h>
87 #include <machine/pmap.h>
88 #include <machine/vmparam.h>
89 #include <machine/pcb.h>
90 #include <machine/undefined.h>
91 #include <machine/machdep.h>
92 #include <machine/metadata.h>
93 #include <machine/armreg.h>
94 #include <machine/bus.h>
95 #include <sys/reboot.h>
96
97 #include <arm/xscale/ixp425/ixp425reg.h>
98 #include <arm/xscale/ixp425/ixp425var.h>
99
100 #define KERNEL_PT_SYS           0       /* Page table for mapping proc0 zero page */
101 #define KERNEL_PT_IO            1
102 #define KERNEL_PT_IO_NUM        3
103 #define KERNEL_PT_BEFOREKERN    KERNEL_PT_IO + KERNEL_PT_IO_NUM
104 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      KERNEL_PT_BEFOREKERN + 1        /* L2 table for mapping after kernel */
105 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  9
106
107 /* this should be evenly divisable by PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL (or 4) */
108 #define NUM_KERNEL_PTS          (KERNEL_PT_AFKERNEL + KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM)
109
110 /* Define various stack sizes in pages */
111 #define IRQ_STACK_SIZE  1
112 #define ABT_STACK_SIZE  1
113 #ifdef IPKDB
114 #define UND_STACK_SIZE  2
115 #else
116 #define UND_STACK_SIZE  1
117 #endif
118
119 extern u_int data_abort_handler_address;
120 extern u_int prefetch_abort_handler_address;
121 extern u_int undefined_handler_address;
122
123 struct pv_addr kernel_pt_table[NUM_KERNEL_PTS];
124
125 extern void *_end;
126
127 extern vm_offset_t sa1_cache_clean_addr;
128
129 extern int *end;
130
131 struct pcpu __pcpu;
132 struct pcpu *pcpup = &__pcpu;
133
134 /* Physical and virtual addresses for some global pages */
135
136 vm_paddr_t phys_avail[10];
137 vm_paddr_t dump_avail[4];
138 vm_offset_t physical_pages;
139 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
140
141 struct pv_addr systempage;
142 struct pv_addr msgbufpv;
143 struct pv_addr irqstack;
144 struct pv_addr undstack;
145 struct pv_addr abtstack;
146 struct pv_addr kernelstack;
147 struct pv_addr minidataclean;
148
149 static struct trapframe proc0_tf;
150
151 /* Static device mappings. */
152 static const struct pmap_devmap ixp425_devmap[] = {
153         /* Physical/Virtual address for I/O space */
154     {
155         IXP425_IO_VBASE,
156         IXP425_IO_HWBASE,
157         IXP425_IO_SIZE,
158         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
159         PTE_NOCACHE,
160     },
161
162         /* Expansion Bus */
163     {
164         IXP425_EXP_VBASE,
165         IXP425_EXP_HWBASE,
166         IXP425_EXP_SIZE,
167         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
168         PTE_NOCACHE,
169     },
170
171         /* IXP425 PCI Configuration */
172     {
173         IXP425_PCI_VBASE,
174         IXP425_PCI_HWBASE,
175         IXP425_PCI_SIZE,
176         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
177         PTE_NOCACHE,
178     },
179
180         /* SDRAM Controller */
181     {
182         IXP425_MCU_VBASE,
183         IXP425_MCU_HWBASE,
184         IXP425_MCU_SIZE,
185         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
186         PTE_NOCACHE,
187     },
188
189         /* PCI Memory Space */
190     {
191         IXP425_PCI_MEM_VBASE,
192         IXP425_PCI_MEM_HWBASE,
193         IXP425_PCI_MEM_SIZE,
194         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
195         PTE_NOCACHE,
196     },
197         /* NPE-A Memory Space */
198     {
199         IXP425_NPE_A_VBASE,
200         IXP425_NPE_A_HWBASE,
201         IXP425_NPE_A_SIZE,
202         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
203         PTE_NOCACHE,
204     },
205         /* NPE-B Memory Space */
206     {
207         IXP425_NPE_B_VBASE,
208         IXP425_NPE_B_HWBASE,
209         IXP425_NPE_B_SIZE,
210         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
211         PTE_NOCACHE,
212     },
213         /* NPE-C Memory Space */
214     {
215         IXP425_NPE_C_VBASE,
216         IXP425_NPE_C_HWBASE,
217         IXP425_NPE_C_SIZE,
218         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
219         PTE_NOCACHE,
220     },
221         /* MAC-A Memory Space */
222     {
223         IXP425_MAC_A_VBASE,
224         IXP425_MAC_A_HWBASE,
225         IXP425_MAC_A_SIZE,
226         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
227         PTE_NOCACHE,
228     },
229         /* MAC-B Memory Space */
230     {
231         IXP425_MAC_B_VBASE,
232         IXP425_MAC_B_HWBASE,
233         IXP425_MAC_B_SIZE,
234         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
235         PTE_NOCACHE,
236     },
237         /* Q-Mgr Memory Space */
238     {
239         IXP425_QMGR_VBASE,
240         IXP425_QMGR_HWBASE,
241         IXP425_QMGR_SIZE,
242         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
243         PTE_NOCACHE,
244     },
245
246     {
247         0,
248         0,
249         0,
250         0,
251         0,
252     }
253 };
254
255 #define SDRAM_START 0x10000000
256
257 #ifdef DDB
258 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
259 #endif
260
261 extern vm_offset_t xscale_cache_clean_addr;
262
263 void *
264 initarm(void *arg, void *arg2)
265 {
266         struct pv_addr  kernel_l1pt;
267         int loop;
268         u_int l1pagetable;
269         vm_offset_t freemempos;
270         vm_offset_t freemem_pt;
271         vm_offset_t afterkern;
272         vm_offset_t freemem_after;
273         vm_offset_t lastaddr;
274 #ifdef DDB
275         vm_offset_t zstart = 0, zend = 0;
276 #endif
277         int i;
278         uint32_t fake_preload[35];
279         uint32_t memsize;
280
281         i = 0;
282
283         set_cpufuncs();
284         fake_preload[i++] = MODINFO_NAME;
285         fake_preload[i++] = strlen("elf kernel") + 1;
286         strcpy((char*)&fake_preload[i++], "elf kernel");
287         i += 2;
288         fake_preload[i++] = MODINFO_TYPE;
289         fake_preload[i++] = strlen("elf kernel") + 1;
290         strcpy((char*)&fake_preload[i++], "elf kernel");
291         i += 2;
292         fake_preload[i++] = MODINFO_ADDR;
293         fake_preload[i++] = sizeof(vm_offset_t);
294         fake_preload[i++] = KERNBASE + 0x00200000;
295         fake_preload[i++] = MODINFO_SIZE;
296         fake_preload[i++] = sizeof(uint32_t);
297         fake_preload[i++] = (uint32_t)&end - KERNBASE - 0x00200000;
298 #ifdef DDB
299         if (*(uint32_t *)KERNVIRTADDR == MAGIC_TRAMP_NUMBER) {
300                 fake_preload[i++] = MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM;
301                 fake_preload[i++] = sizeof(vm_offset_t);
302                 fake_preload[i++] = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 4);
303                 fake_preload[i++] = MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM;
304                 fake_preload[i++] = sizeof(vm_offset_t);
305                 fake_preload[i++] = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 8);
306                 lastaddr = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 8);
307                 zend = lastaddr;
308                 zstart = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 4);
309                 ksym_start = zstart;
310                 ksym_end = zend;
311         } else
312 #endif
313                 lastaddr = (vm_offset_t)&end;
314
315         fake_preload[i++] = 0;
316         fake_preload[i] = 0;
317         preload_metadata = (void *)fake_preload;
318
319
320         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
321         PCPU_SET(curthread, &thread0);
322
323 #define KERNEL_TEXT_BASE (KERNBASE + 0x00200000)
324         freemempos = 0x10200000;
325         /* Define a macro to simplify memory allocation */
326 #define valloc_pages(var, np)                   \
327         alloc_pages((var).pv_pa, (np));         \
328         (var).pv_va = (var).pv_pa + 0xb0000000;
329
330 #define alloc_pages(var, np)                    \
331         freemempos -= (np * PAGE_SIZE);         \
332         (var) = freemempos;             \
333         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
334
335         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
336                 freemempos -= PAGE_SIZE;
337         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
338         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
339                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
340                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
341                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
342                 } else {
343                         kernel_pt_table[loop].pv_pa = freemempos +
344                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
345                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
346                         kernel_pt_table[loop].pv_va = 
347                             kernel_pt_table[loop].pv_pa + 0xb0000000;
348                 }
349         }
350         freemem_pt = freemempos;
351         freemempos = 0x10100000;
352         /*
353          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
354          * This page will just contain the system vectors and can be
355          * shared by all processes.
356          */
357         valloc_pages(systempage, 1);
358
359         /* Allocate stacks for all modes */
360         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
361         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
362         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
363         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
364         alloc_pages(minidataclean.pv_pa, 1);
365         valloc_pages(msgbufpv, round_page(MSGBUF_SIZE) / PAGE_SIZE);
366 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
367         freemempos -= PAGE_SIZE;
368         freemem_pt = trunc_page(freemem_pt);
369         freemem_after = freemempos - ((freemem_pt - 0x10100000) /
370             PAGE_SIZE) * sizeof(struct arm_small_page);
371         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0xb0000000)
372             , (void *)0xc0100000, freemem_pt - 0x10100000, 1);
373         freemem_after -= ((freemem_after - 0x10001000) / PAGE_SIZE) *
374             sizeof(struct arm_small_page);
375         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0xb0000000)
376         , (void *)0xc0001000, trunc_page(freemem_after) - 0x10001000, 0);
377         freemempos = trunc_page(freemem_after);
378         freemempos -= PAGE_SIZE;
379 #endif
380         /*
381          * Allocate memory for the l1 and l2 page tables. The scheme to avoid
382          * wasting memory by allocating the l1pt on the first 16k memory was
383          * taken from NetBSD rpc_machdep.c. NKPT should be greater than 12 for
384          * this to work (which is supposed to be the case).
385          */
386
387         /*
388          * Now we start construction of the L1 page table
389          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
390          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
391          */
392         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
393
394         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
395         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
396             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
397         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IXP425_IO_VBASE,
398                         &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IO]);
399         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IXP425_MCU_VBASE,
400                         &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IO + 1]);
401         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IXP425_PCI_MEM_VBASE,
402                         &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IO + 2]);
403         pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE,
404             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_BEFOREKERN]);
405         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, SDRAM_START, 0x100000,
406             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
407         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, SDRAM_START + 0x100000,
408             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
409         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, SDRAM_START + 0x200000,
410            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
411             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
412         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
413         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE 
414             - 1));
415         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
416                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
417                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
418         }
419         pmap_map_entry(l1pagetable, afterkern, minidataclean.pv_pa, 
420             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
421         
422
423 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
424         if ((freemem_after + 2 * PAGE_SIZE) <= afterkern) {
425                 arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after),
426                     (void*)(freemem_after + PAGE_SIZE),
427                     afterkern - (freemem_after + PAGE_SIZE), 0);
428                     
429         }
430 #endif
431
432         /* Map the Mini-Data cache clean area. */
433         xscale_setup_minidata(l1pagetable, afterkern,
434             minidataclean.pv_pa);
435
436         /* Map the vector page. */
437         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
438             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
439         pmap_devmap_bootstrap(l1pagetable, ixp425_devmap);
440         /*
441          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
442          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
443          * (our device mappings end before this address).
444          */
445         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
446
447         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
448         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
449         cpu_tlb_flushID();
450         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
451         /*
452          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
453          * stacks for different CPU modes.
454          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
455          * point to these stacks.
456          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
457          * of the stack memory.
458          */
459
460                                    
461         set_stackptr(PSR_IRQ32_MODE,
462             irqstack.pv_va + IRQ_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
463         set_stackptr(PSR_ABT32_MODE,
464             abtstack.pv_va + ABT_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
465         set_stackptr(PSR_UND32_MODE,
466             undstack.pv_va + UND_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
467
468
469
470         /*
471          * We must now clean the cache again....
472          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
473          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
474          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
475          * may have just been remapped and thus the cache could be out
476          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
477          * After booting there are no gross reloations of the kernel thus
478          * this problem will not occur after initarm().
479          */
480         cpu_idcache_wbinv_all();
481         /*
482          * Fetch the SDRAM start/size from the ixp425 SDRAM configration
483          * registers.
484          */
485         cninit();
486         memsize = ixp425_sdram_size();
487         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
488
489         /* Set stack for exception handlers */
490         
491         data_abort_handler_address = (u_int)data_abort_handler;
492         prefetch_abort_handler_address = (u_int)prefetch_abort_handler;
493         undefined_handler_address = (u_int)undefinedinstruction_bounce;
494         undefined_init();
495                                 
496         proc_linkup(&proc0, &thread0);
497         thread0.td_kstack = kernelstack.pv_va;
498         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
499                 (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
500         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
501         thread0.td_frame = &proc0_tf;
502         pcpup->pc_curpcb = thread0.td_pcb;
503         
504         /* Enable MMU, I-cache, D-cache, write buffer. */
505
506         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
507
508
509
510         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
511         dump_avail[0] = 0x10000000;
512         dump_avail[1] = 0x10000000 + memsize;
513         dump_avail[2] = 0;
514         dump_avail[3] = 0;
515                                         
516         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr, 
517             0xd0000000, &kernel_l1pt);
518         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
519         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
520         mutex_init();
521         
522         i = 0;
523 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
524         phys_avail[i++] = 0x10000000;
525         phys_avail[i++] = 0x10001000;   /*
526                                          *XXX: Gross hack to get our
527                                          * pages in the vm_page_array
528                                          . */
529 #endif
530         phys_avail[i++] = round_page(virtual_avail - KERNBASE + SDRAM_START);
531         phys_avail[i++] = trunc_page(0x10000000 + memsize - 1);
532         phys_avail[i++] = 0;
533         phys_avail[i] = 0;
534         
535         /* Do basic tuning, hz etc */
536         init_param1();
537         init_param2(physmem);
538         kdb_init();
539         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
540             sizeof(struct pcb)));
541 }