]> 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 r170349,
[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_object.h>
82 #include <vm/vm_page.h>
83 #include <vm/vm_pager.h>
84 #include <vm/vm_map.h>
85 #include <vm/vnode_pager.h>
86 #include <machine/pmap.h>
87 #include <machine/vmparam.h>
88 #include <machine/pcb.h>
89 #include <machine/undefined.h>
90 #include <machine/machdep.h>
91 #include <machine/metadata.h>
92 #include <machine/armreg.h>
93 #include <machine/bus.h>
94 #include <sys/reboot.h>
95
96 #include <arm/xscale/ixp425/ixp425reg.h>
97 #include <arm/xscale/ixp425/ixp425var.h>
98
99 #define KERNEL_PT_SYS           0       /* Page table for mapping proc0 zero page */
100 #define KERNEL_PT_IO            1
101 #define KERNEL_PT_IO_NUM        3
102 #define KERNEL_PT_BEFOREKERN    KERNEL_PT_IO + KERNEL_PT_IO_NUM
103 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      KERNEL_PT_BEFOREKERN + 1        /* L2 table for mapping after kernel */
104 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  9
105
106 /* this should be evenly divisable by PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL (or 4) */
107 #define NUM_KERNEL_PTS          (KERNEL_PT_AFKERNEL + KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM)
108
109 /* Define various stack sizes in pages */
110 #define IRQ_STACK_SIZE  1
111 #define ABT_STACK_SIZE  1
112 #ifdef IPKDB
113 #define UND_STACK_SIZE  2
114 #else
115 #define UND_STACK_SIZE  1
116 #endif
117
118 extern u_int data_abort_handler_address;
119 extern u_int prefetch_abort_handler_address;
120 extern u_int undefined_handler_address;
121
122 struct pv_addr kernel_pt_table[NUM_KERNEL_PTS];
123
124 extern void *_end;
125
126 extern int *end;
127
128 struct pcpu __pcpu;
129 struct pcpu *pcpup = &__pcpu;
130
131 /* Physical and virtual addresses for some global pages */
132
133 vm_paddr_t phys_avail[10];
134 vm_paddr_t dump_avail[4];
135 vm_offset_t physical_pages;
136 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
137
138 struct pv_addr systempage;
139 struct pv_addr msgbufpv;
140 struct pv_addr irqstack;
141 struct pv_addr undstack;
142 struct pv_addr abtstack;
143 struct pv_addr kernelstack;
144 struct pv_addr minidataclean;
145
146 static struct trapframe proc0_tf;
147
148 /* Static device mappings. */
149 static const struct pmap_devmap ixp425_devmap[] = {
150         /* Physical/Virtual address for I/O space */
151     {
152         IXP425_IO_VBASE,
153         IXP425_IO_HWBASE,
154         IXP425_IO_SIZE,
155         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
156         PTE_NOCACHE,
157     },
158
159         /* Expansion Bus */
160     {
161         IXP425_EXP_VBASE,
162         IXP425_EXP_HWBASE,
163         IXP425_EXP_SIZE,
164         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
165         PTE_NOCACHE,
166     },
167
168         /* IXP425 PCI Configuration */
169     {
170         IXP425_PCI_VBASE,
171         IXP425_PCI_HWBASE,
172         IXP425_PCI_SIZE,
173         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
174         PTE_NOCACHE,
175     },
176
177         /* SDRAM Controller */
178     {
179         IXP425_MCU_VBASE,
180         IXP425_MCU_HWBASE,
181         IXP425_MCU_SIZE,
182         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
183         PTE_NOCACHE,
184     },
185
186         /* PCI Memory Space */
187     {
188         IXP425_PCI_MEM_VBASE,
189         IXP425_PCI_MEM_HWBASE,
190         IXP425_PCI_MEM_SIZE,
191         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
192         PTE_NOCACHE,
193     },
194         /* NPE-A Memory Space */
195     {
196         IXP425_NPE_A_VBASE,
197         IXP425_NPE_A_HWBASE,
198         IXP425_NPE_A_SIZE,
199         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
200         PTE_NOCACHE,
201     },
202         /* NPE-B Memory Space */
203     {
204         IXP425_NPE_B_VBASE,
205         IXP425_NPE_B_HWBASE,
206         IXP425_NPE_B_SIZE,
207         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
208         PTE_NOCACHE,
209     },
210         /* NPE-C Memory Space */
211     {
212         IXP425_NPE_C_VBASE,
213         IXP425_NPE_C_HWBASE,
214         IXP425_NPE_C_SIZE,
215         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
216         PTE_NOCACHE,
217     },
218         /* MAC-A Memory Space */
219     {
220         IXP425_MAC_A_VBASE,
221         IXP425_MAC_A_HWBASE,
222         IXP425_MAC_A_SIZE,
223         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
224         PTE_NOCACHE,
225     },
226         /* MAC-B Memory Space */
227     {
228         IXP425_MAC_B_VBASE,
229         IXP425_MAC_B_HWBASE,
230         IXP425_MAC_B_SIZE,
231         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
232         PTE_NOCACHE,
233     },
234         /* Q-Mgr Memory Space */
235     {
236         IXP425_QMGR_VBASE,
237         IXP425_QMGR_HWBASE,
238         IXP425_QMGR_SIZE,
239         VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
240         PTE_NOCACHE,
241     },
242
243     {
244         0,
245         0,
246         0,
247         0,
248         0,
249     }
250 };
251
252 #define SDRAM_START 0x10000000
253
254 #ifdef DDB
255 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
256 #endif
257
258 extern vm_offset_t xscale_cache_clean_addr;
259
260 void *
261 initarm(void *arg, void *arg2)
262 {
263         struct pv_addr  kernel_l1pt;
264         int loop;
265         u_int l1pagetable;
266         vm_offset_t freemempos;
267         vm_offset_t freemem_pt;
268         vm_offset_t afterkern;
269         vm_offset_t freemem_after;
270         vm_offset_t lastaddr;
271 #ifdef DDB
272         vm_offset_t zstart = 0, zend = 0;
273 #endif
274         int i;
275         uint32_t fake_preload[35];
276         uint32_t memsize;
277
278         i = 0;
279
280         set_cpufuncs();
281         fake_preload[i++] = MODINFO_NAME;
282         fake_preload[i++] = strlen("elf kernel") + 1;
283         strcpy((char*)&fake_preload[i++], "elf kernel");
284         i += 2;
285         fake_preload[i++] = MODINFO_TYPE;
286         fake_preload[i++] = strlen("elf kernel") + 1;
287         strcpy((char*)&fake_preload[i++], "elf kernel");
288         i += 2;
289         fake_preload[i++] = MODINFO_ADDR;
290         fake_preload[i++] = sizeof(vm_offset_t);
291         fake_preload[i++] = KERNBASE + 0x00200000;
292         fake_preload[i++] = MODINFO_SIZE;
293         fake_preload[i++] = sizeof(uint32_t);
294         fake_preload[i++] = (uint32_t)&end - KERNBASE - 0x00200000;
295 #ifdef DDB
296         if (*(uint32_t *)KERNVIRTADDR == MAGIC_TRAMP_NUMBER) {
297                 fake_preload[i++] = MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM;
298                 fake_preload[i++] = sizeof(vm_offset_t);
299                 fake_preload[i++] = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 4);
300                 fake_preload[i++] = MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM;
301                 fake_preload[i++] = sizeof(vm_offset_t);
302                 fake_preload[i++] = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 8);
303                 lastaddr = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 8);
304                 zend = lastaddr;
305                 zstart = *(uint32_t *)(KERNVIRTADDR + 4);
306                 ksym_start = zstart;
307                 ksym_end = zend;
308         } else
309 #endif
310                 lastaddr = (vm_offset_t)&end;
311
312         fake_preload[i++] = 0;
313         fake_preload[i] = 0;
314         preload_metadata = (void *)fake_preload;
315
316
317         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
318         PCPU_SET(curthread, &thread0);
319
320 #define KERNEL_TEXT_BASE (KERNBASE + 0x00200000)
321         freemempos = 0x10200000;
322         /* Define a macro to simplify memory allocation */
323 #define valloc_pages(var, np)                   \
324         alloc_pages((var).pv_pa, (np));         \
325         (var).pv_va = (var).pv_pa + 0xb0000000;
326
327 #define alloc_pages(var, np)                    \
328         freemempos -= (np * PAGE_SIZE);         \
329         (var) = freemempos;             \
330         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
331
332         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
333                 freemempos -= PAGE_SIZE;
334         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
335         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
336                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
337                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
338                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
339                 } else {
340                         kernel_pt_table[loop].pv_pa = freemempos +
341                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
342                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
343                         kernel_pt_table[loop].pv_va = 
344                             kernel_pt_table[loop].pv_pa + 0xb0000000;
345                 }
346         }
347         freemem_pt = freemempos;
348         freemempos = 0x10100000;
349         /*
350          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
351          * This page will just contain the system vectors and can be
352          * shared by all processes.
353          */
354         valloc_pages(systempage, 1);
355
356         /* Allocate stacks for all modes */
357         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
358         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
359         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
360         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
361         alloc_pages(minidataclean.pv_pa, 1);
362         valloc_pages(msgbufpv, round_page(MSGBUF_SIZE) / PAGE_SIZE);
363 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
364         freemempos -= PAGE_SIZE;
365         freemem_pt = trunc_page(freemem_pt);
366         freemem_after = freemempos - ((freemem_pt - 0x10100000) /
367             PAGE_SIZE) * sizeof(struct arm_small_page);
368         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0xb0000000)
369             , (void *)0xc0100000, freemem_pt - 0x10100000, 1);
370         freemem_after -= ((freemem_after - 0x10001000) / PAGE_SIZE) *
371             sizeof(struct arm_small_page);
372         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0xb0000000)
373         , (void *)0xc0001000, trunc_page(freemem_after) - 0x10001000, 0);
374         freemempos = trunc_page(freemem_after);
375         freemempos -= PAGE_SIZE;
376 #endif
377         /*
378          * Allocate memory for the l1 and l2 page tables. The scheme to avoid
379          * wasting memory by allocating the l1pt on the first 16k memory was
380          * taken from NetBSD rpc_machdep.c. NKPT should be greater than 12 for
381          * this to work (which is supposed to be the case).
382          */
383
384         /*
385          * Now we start construction of the L1 page table
386          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
387          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
388          */
389         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
390
391         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
392         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
393             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
394         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IXP425_IO_VBASE,
395                         &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IO]);
396         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IXP425_MCU_VBASE,
397                         &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IO + 1]);
398         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IXP425_PCI_MEM_VBASE,
399                         &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IO + 2]);
400         pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE,
401             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_BEFOREKERN]);
402         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, SDRAM_START, 0x100000,
403             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
404         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, SDRAM_START + 0x100000,
405             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
406         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, SDRAM_START + 0x200000,
407            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
408             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
409         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
410         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE 
411             - 1));
412         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
413                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
414                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
415         }
416         pmap_map_entry(l1pagetable, afterkern, minidataclean.pv_pa, 
417             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
418         
419
420 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
421         if ((freemem_after + 2 * PAGE_SIZE) <= afterkern) {
422                 arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after),
423                     (void*)(freemem_after + PAGE_SIZE),
424                     afterkern - (freemem_after + PAGE_SIZE), 0);
425                     
426         }
427 #endif
428
429         /* Map the Mini-Data cache clean area. */
430         xscale_setup_minidata(l1pagetable, afterkern,
431             minidataclean.pv_pa);
432
433         /* Map the vector page. */
434         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
435             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
436         pmap_devmap_bootstrap(l1pagetable, ixp425_devmap);
437         /*
438          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
439          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
440          * (our device mappings end before this address).
441          */
442         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
443
444         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
445         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
446         cpu_tlb_flushID();
447         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
448         /*
449          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
450          * stacks for different CPU modes.
451          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
452          * point to these stacks.
453          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
454          * of the stack memory.
455          */
456
457                                    
458         set_stackptr(PSR_IRQ32_MODE,
459             irqstack.pv_va + IRQ_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
460         set_stackptr(PSR_ABT32_MODE,
461             abtstack.pv_va + ABT_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
462         set_stackptr(PSR_UND32_MODE,
463             undstack.pv_va + UND_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
464
465
466
467         /*
468          * We must now clean the cache again....
469          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
470          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
471          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
472          * may have just been remapped and thus the cache could be out
473          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
474          * After booting there are no gross reloations of the kernel thus
475          * this problem will not occur after initarm().
476          */
477         cpu_idcache_wbinv_all();
478         /*
479          * Fetch the SDRAM start/size from the ixp425 SDRAM configration
480          * registers.
481          */
482         cninit();
483         memsize = ixp425_sdram_size();
484         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
485
486         /* Set stack for exception handlers */
487         
488         data_abort_handler_address = (u_int)data_abort_handler;
489         prefetch_abort_handler_address = (u_int)prefetch_abort_handler;
490         undefined_handler_address = (u_int)undefinedinstruction_bounce;
491         undefined_init();
492                                 
493         proc_linkup(&proc0, &thread0);
494         thread0.td_kstack = kernelstack.pv_va;
495         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
496                 (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
497         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
498         thread0.td_frame = &proc0_tf;
499         pcpup->pc_curpcb = thread0.td_pcb;
500         
501         /* Enable MMU, I-cache, D-cache, write buffer. */
502
503         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
504
505
506
507         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
508         dump_avail[0] = 0x10000000;
509         dump_avail[1] = 0x10000000 + memsize;
510         dump_avail[2] = 0;
511         dump_avail[3] = 0;
512                                         
513         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr, 
514             0xd0000000, &kernel_l1pt);
515         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
516         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
517         mutex_init();
518         
519         i = 0;
520 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
521         phys_avail[i++] = 0x10000000;
522         phys_avail[i++] = 0x10001000;   /*
523                                          *XXX: Gross hack to get our
524                                          * pages in the vm_page_array
525                                          . */
526 #endif
527         phys_avail[i++] = round_page(virtual_avail - KERNBASE + SDRAM_START);
528         phys_avail[i++] = trunc_page(0x10000000 + memsize - 1);
529         phys_avail[i++] = 0;
530         phys_avail[i] = 0;
531         
532         /* Do basic tuning, hz etc */
533         init_param1();
534         init_param2(physmem);
535         kdb_init();
536         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
537             sizeof(struct pcb)));
538 }