sys/boot/sparc64/loader/main.c

   1 /*-
   2  * Initial implementation:
   3  * Copyright (c) 2001 Robert Drehmel
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * As long as the above copyright statement and this notice remain
   7  * unchanged, you can do what ever you want with this file.
   8  */
   9 /*-
  10  * Copyright (c) 2008 Marius Strobl <marius@FreeBSD.org>
  11  * All rights reserved.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 /*
  39  * FreeBSD/sparc64 kernel loader - machine dependent part
  40  *
  41  *  - implements copyin and readin functions that map kernel
  42  *    pages on demand.  The machine independent code does not
  43  *    know the size of the kernel early enough to pre-enter
  44  *    TTEs and install just one 4MB mapping seemed to limiting
  45  *    to me.
  46  */
  47
  48 #include <stand.h>
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/exec.h>
  51 #include <sys/linker.h>
  52 #include <sys/queue.h>
  53 #include <sys/types.h>
  54
  55 #include <vm/vm.h>
  56 #include <machine/asi.h>
  57 #include <machine/cmt.h>
  58 #include <machine/cpufunc.h>
  59 #include <machine/elf.h>
  60 #include <machine/fireplane.h>
  61 #include <machine/jbus.h>
  62 #include <machine/lsu.h>
  63 #include <machine/metadata.h>
  64 #include <machine/tte.h>
  65 #include <machine/tlb.h>
  66 #include <machine/upa.h>
  67 #include <machine/ver.h>
  68 #include <machine/vmparam.h>
  69
  70 #include "bootstrap.h"
  71 #include "libofw.h"
  72 #include "dev_net.h"
  73
  74 #ifndef CTASSERT
  75 #define CTASSERT(x)             _CTASSERT(x, __LINE__)
  76 #define _CTASSERT(x, y)         __CTASSERT(x, y)
  77 #define __CTASSERT(x, y)        typedef char __assert ## y[(x) ? 1 : -1]
  78 #endif
  79
  80 extern char bootprog_name[], bootprog_rev[], bootprog_date[], bootprog_maker[];
  81
  82 enum {
  83         HEAPVA          = 0x800000,
  84         HEAPSZ          = 0x1000000,
  85         LOADSZ          = 0x1000000     /* for kernel and modules */
  86 };
  87
  88 /* At least Sun Fire V1280 require page sized allocations to be claimed. */
  89 CTASSERT(HEAPSZ % PAGE_SIZE == 0);
  90
  91 static struct mmu_ops {
  92         void (*tlb_init)(void);
  93         int (*mmu_mapin)(vm_offset_t va, vm_size_t len);
  94 } *mmu_ops;
  95
  96 typedef void kernel_entry_t(vm_offset_t mdp, u_long o1, u_long o2, u_long o3,
  97     void *openfirmware);
  98
  99 static inline u_long dtlb_get_data_sun4u(u_int);
 100 static int dtlb_enter_sun4u(u_int, u_long data, vm_offset_t);
 101 static vm_offset_t dtlb_va_to_pa_sun4u(vm_offset_t);
 102 static inline u_long itlb_get_data_sun4u(u_int);
 103 static int itlb_enter_sun4u(u_int, u_long data, vm_offset_t);
 104 static vm_offset_t itlb_va_to_pa_sun4u(vm_offset_t);
 105 static void itlb_relocate_locked0_sun4u(void);
 106 extern vm_offset_t md_load(char *, vm_offset_t *);
 107 static int sparc64_autoload(void);
 108 static ssize_t sparc64_readin(const int, vm_offset_t, const size_t);
 109 static ssize_t sparc64_copyin(const void *, vm_offset_t, size_t);
 110 static void sparc64_maphint(vm_offset_t, size_t);
 111 static vm_offset_t claim_virt(vm_offset_t, size_t, int);
 112 static vm_offset_t alloc_phys(size_t, int);
 113 static int map_phys(int, size_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
 114 static void release_phys(vm_offset_t, u_int);
 115 static int __elfN(exec)(struct preloaded_file *);
 116 static int mmu_mapin_sun4u(vm_offset_t, vm_size_t);
 117 static int mmu_mapin_sun4v(vm_offset_t, vm_size_t);
 118 static vm_offset_t init_heap(void);
 119 static phandle_t find_bsp_sun4u(phandle_t, uint32_t);
 120 const char *cpu_cpuid_prop_sun4u(void);
 121 uint32_t cpu_get_mid_sun4u(void);
 122 static void tlb_init_sun4u(void);
 123 static void tlb_init_sun4v(void);
 124
 125 #ifdef LOADER_DEBUG
 126 typedef u_int64_t tte_t;
 127
 128 static void pmap_print_tlb_sun4u(void);
 129 static void pmap_print_tte_sun4u(tte_t, tte_t);
 130 #endif
 131
 132 static struct mmu_ops mmu_ops_sun4u = { tlb_init_sun4u, mmu_mapin_sun4u };
 133 static struct mmu_ops mmu_ops_sun4v = { tlb_init_sun4v, mmu_mapin_sun4v };
 134
 135 /* sun4u */
 136 struct tlb_entry *dtlb_store;
 137 struct tlb_entry *itlb_store;
 138 u_int dtlb_slot;
 139 u_int itlb_slot;
 140 static int cpu_impl;
 141 static u_int dtlb_slot_max;
 142 static u_int itlb_slot_max;
 143
 144 /* sun4v */
 145 static struct tlb_entry *tlb_store;
 146 static int is_sun4v = 0;
 147 /*
 148  * no direct TLB access on sun4v
 149  * we somewhat arbitrarily declare enough
 150  * slots to cover a 4GB AS with 4MB pages
 151  */
 152 #define SUN4V_TLB_SLOT_MAX      (1 << 10)
 153
 154 static vm_offset_t curkva = 0;
 155 static vm_offset_t heapva;
 156
 157 static phandle_t root;
 158
 159 /*
 160  * Machine dependent structures that the machine independent
 161  * loader part uses.
 162  */
 163 struct devsw *devsw[] = {
 164 #ifdef LOADER_DISK_SUPPORT
 165         &ofwdisk,
 166 #endif
 167 #ifdef LOADER_NET_SUPPORT
 168         &netdev,
 169 #endif
 170         0
 171 };
 172 struct arch_switch archsw;
 173
 174 static struct file_format sparc64_elf = {
 175         __elfN(loadfile),
 176         __elfN(exec)
 177 };
 178 struct file_format *file_formats[] = {
 179         &sparc64_elf,
 180         0
 181 };
 182 struct fs_ops *file_system[] = {
 183 #ifdef LOADER_UFS_SUPPORT
 184         &ufs_fsops,
 185 #endif
 186 #ifdef LOADER_CD9660_SUPPORT
 187         &cd9660_fsops,
 188 #endif
 189 #ifdef LOADER_ZIP_SUPPORT
 190         &zipfs_fsops,
 191 #endif
 192 #ifdef LOADER_GZIP_SUPPORT
 193         &gzipfs_fsops,
 194 #endif
 195 #ifdef LOADER_BZIP2_SUPPORT
 196         &bzipfs_fsops,
 197 #endif
 198 #ifdef LOADER_NFS_SUPPORT
 199         &nfs_fsops,
 200 #endif
 201 #ifdef LOADER_TFTP_SUPPORT
 202         &tftp_fsops,
 203 #endif
 204         0
 205 };
 206 struct netif_driver *netif_drivers[] = {
 207 #ifdef LOADER_NET_SUPPORT
 208         &ofwnet,
 209 #endif
 210         0
 211 };
 212
 213 extern struct console ofwconsole;
 214 struct console *consoles[] = {
 215         &ofwconsole,
 216         0
 217 };
 218
 219 #ifdef LOADER_DEBUG
 220 static int
 221 watch_phys_set_mask(vm_offset_t pa, u_long mask)
 222 {
 223         u_long lsucr;
 224
 225         stxa(AA_DMMU_PWPR, ASI_DMMU, pa & (((2UL << 38) - 1) << 3));
 226         lsucr = ldxa(0, ASI_LSU_CTL_REG);
 227         lsucr = ((lsucr | LSU_PW) & ~LSU_PM_MASK) |
 228             (mask << LSU_PM_SHIFT);
 229         stxa(0, ASI_LSU_CTL_REG, lsucr);
 230         return (0);
 231 }
 232
 233 static int
 234 watch_phys_set(vm_offset_t pa, int sz)
 235 {
 236         u_long off;
 237
 238         off = (u_long)pa & 7;
 239         /* Test for misaligned watch points. */
 240         if (off + sz > 8)
 241                 return (-1);
 242         return (watch_phys_set_mask(pa, ((1 << sz) - 1) << off));
 243 }
 244
 245
 246 static int
 247 watch_virt_set_mask(vm_offset_t va, u_long mask)
 248 {
 249         u_long lsucr;
 250
 251         stxa(AA_DMMU_VWPR, ASI_DMMU, va & (((2UL << 41) - 1) << 3));
 252         lsucr = ldxa(0, ASI_LSU_CTL_REG);
 253         lsucr = ((lsucr | LSU_VW) & ~LSU_VM_MASK) |
 254             (mask << LSU_VM_SHIFT);
 255         stxa(0, ASI_LSU_CTL_REG, lsucr);
 256         return (0);
 257 }
 258
 259 static int
 260 watch_virt_set(vm_offset_t va, int sz)
 261 {
 262         u_long off;
 263
 264         off = (u_long)va & 7;
 265         /* Test for misaligned watch points. */
 266         if (off + sz > 8)
 267                 return (-1);
 268         return (watch_virt_set_mask(va, ((1 << sz) - 1) << off));
 269 }
 270 #endif
 271
 272 /*
 273  * archsw functions
 274  */
 275 static int
 276 sparc64_autoload(void)
 277 {
 278
 279         return (0);
 280 }
 281
 282 static ssize_t
 283 sparc64_readin(const int fd, vm_offset_t va, const size_t len)
 284 {
 285
 286         mmu_ops->mmu_mapin(va, len);
 287         return (read(fd, (void *)va, len));
 288 }
 289
 290 static ssize_t
 291 sparc64_copyin(const void *src, vm_offset_t dest, size_t len)
 292 {
 293
 294         mmu_ops->mmu_mapin(dest, len);
 295         memcpy((void *)dest, src, len);
 296         return (len);
 297 }
 298
 299 static void
 300 sparc64_maphint(vm_offset_t va, size_t len)
 301 {
 302         vm_paddr_t pa;
 303         vm_offset_t mva;
 304         size_t size;
 305         int i, free_excess = 0;
 306
 307         if (!is_sun4v)
 308                 return;
 309
 310         if (tlb_store[va >> 22].te_pa != -1)
 311                 return;
 312
 313         /* round up to nearest 4MB page */
 314         size = (len + PAGE_MASK_4M) & ~PAGE_MASK_4M;
 315 #if 0
 316         pa = alloc_phys(PAGE_SIZE_256M, PAGE_SIZE_256M);
 317
 318         if (pa != -1)
 319                 free_excess = 1;
 320         else
 321 #endif
 322                 pa = alloc_phys(size, PAGE_SIZE_256M);
 323         if (pa == -1)
 324                 pa = alloc_phys(size, PAGE_SIZE_4M);
 325         if (pa == -1)
 326                 panic("%s: out of memory", __func__);
 327
 328         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE_4M) {
 329                 mva = claim_virt(va + i, PAGE_SIZE_4M, 0);
 330                 if (mva != (va + i))
 331                         panic("%s: can't claim virtual page "
 332                             "(wanted %#lx, got %#lx)",
 333                             __func__, va, mva);
 334
 335                 tlb_store[mva >> 22].te_pa = pa + i;
 336                 if (map_phys(-1, PAGE_SIZE_4M, mva, pa + i) != 0)
 337                         printf("%s: can't map physical page\n", __func__);
 338         }
 339         if (free_excess)
 340                 release_phys(pa, PAGE_SIZE_256M);
 341 }
 342
 343 /*
 344  * other MD functions
 345  */
 346 static vm_offset_t
 347 claim_virt(vm_offset_t virt, size_t size, int align)
 348 {
 349         vm_offset_t mva;
 350
 351         if (OF_call_method("claim", mmu, 3, 1, virt, size, align, &mva) == -1)
 352                 return ((vm_offset_t)-1);
 353         return (mva);
 354 }
 355
 356 static vm_offset_t
 357 alloc_phys(size_t size, int align)
 358 {
 359         cell_t phys_hi, phys_low;
 360
 361         if (OF_call_method("claim", memory, 2, 2, size, align, &phys_low,
 362             &phys_hi) == -1)
 363                 return ((vm_offset_t)-1);
 364         return ((vm_offset_t)phys_hi << 32 | phys_low);
 365 }
 366
 367 static int
 368 map_phys(int mode, size_t size, vm_offset_t virt, vm_offset_t phys)
 369 {
 370
 371         return (OF_call_method("map", mmu, 5, 0, (uint32_t)phys,
 372             (uint32_t)(phys >> 32), virt, size, mode));
 373 }
 374
 375 static void
 376 release_phys(vm_offset_t phys, u_int size)
 377 {
 378
 379         (void)OF_call_method("release", memory, 3, 0, (uint32_t)phys,
 380             (uint32_t)(phys >> 32), size);
 381 }
 382
 383 static int
 384 __elfN(exec)(struct preloaded_file *fp)
 385 {
 386         struct file_metadata *fmp;
 387         vm_offset_t mdp;
 388         Elf_Addr entry;
 389         Elf_Ehdr *e;
 390         int error;
 391
 392         if ((fmp = file_findmetadata(fp, MODINFOMD_ELFHDR)) == 0)
 393                 return (EFTYPE);
 394         e = (Elf_Ehdr *)&fmp->md_data;
 395
 396         if ((error = md_load(fp->f_args, &mdp)) != 0)
 397                 return (error);
 398
 399         printf("jumping to kernel entry at %#lx.\n", e->e_entry);
 400 #ifdef LOADER_DEBUG
 401         pmap_print_tlb_sun4u();
 402 #endif
 403
 404         dev_cleanup();
 405
 406         entry = e->e_entry;
 407
 408         OF_release((void *)heapva, HEAPSZ);
 409
 410         ((kernel_entry_t *)entry)(mdp, 0, 0, 0, openfirmware);
 411
 412         panic("%s: exec returned", __func__);
 413 }
 414
 415 static inline u_long
 416 dtlb_get_data_sun4u(u_int slot)
 417 {
 418
 419         /*
 420          * We read ASI_DTLB_DATA_ACCESS_REG twice in order to work
 421          * around errata of USIII and beyond.
 422          */
 423         (void)ldxa(TLB_DAR_SLOT(slot), ASI_DTLB_DATA_ACCESS_REG);
 424         return (ldxa(TLB_DAR_SLOT(slot), ASI_DTLB_DATA_ACCESS_REG));
 425 }
 426
 427 static inline u_long
 428 itlb_get_data_sun4u(u_int slot)
 429 {
 430
 431         /*
 432          * We read ASI_ITLB_DATA_ACCESS_REG twice in order to work
 433          * around errata of USIII and beyond.
 434          */
 435         (void)ldxa(TLB_DAR_SLOT(slot), ASI_ITLB_DATA_ACCESS_REG);
 436         return (ldxa(TLB_DAR_SLOT(slot), ASI_ITLB_DATA_ACCESS_REG));
 437 }
 438
 439 static vm_offset_t
 440 dtlb_va_to_pa_sun4u(vm_offset_t va)
 441 {
 442         u_long pstate, reg;
 443         int i;
 444
 445         pstate = rdpr(pstate);
 446         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 447         for (i = 0; i < dtlb_slot_max; i++) {
 448                 reg = ldxa(TLB_DAR_SLOT(i), ASI_DTLB_TAG_READ_REG);
 449                 if (TLB_TAR_VA(reg) != va)
 450                         continue;
 451                 reg = dtlb_get_data_sun4u(i);
 452                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 453                 reg >>= TD_PA_SHIFT;
 454                 if (cpu_impl >= CPU_IMPL_ULTRASPARCIII)
 455                         return (reg & TD_PA_CH_MASK);
 456                 return (reg & TD_PA_SF_MASK);
 457         }
 458         wrpr(pstate, pstate, 0);
 459         return (-1);
 460 }
 461
 462 static vm_offset_t
 463 itlb_va_to_pa_sun4u(vm_offset_t va)
 464 {
 465         u_long pstate, reg;
 466         int i;
 467
 468         pstate = rdpr(pstate);
 469         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 470         for (i = 0; i < itlb_slot_max; i++) {
 471                 reg = ldxa(TLB_DAR_SLOT(i), ASI_ITLB_TAG_READ_REG);
 472                 if (TLB_TAR_VA(reg) != va)
 473                         continue;
 474                 reg = itlb_get_data_sun4u(i);
 475                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 476                 reg >>= TD_PA_SHIFT;
 477                 if (cpu_impl >= CPU_IMPL_ULTRASPARCIII)
 478                         return (reg & TD_PA_CH_MASK);
 479                 return (reg & TD_PA_SF_MASK);
 480         }
 481         wrpr(pstate, pstate, 0);
 482         return (-1);
 483 }
 484
 485 static int
 486 dtlb_enter_sun4u(u_int index, u_long data, vm_offset_t virt)
 487 {
 488
 489         return (OF_call_method("SUNW,dtlb-load", mmu, 3, 0, index, data,
 490             virt));
 491 }
 492
 493 static int
 494 itlb_enter_sun4u(u_int index, u_long data, vm_offset_t virt)
 495 {
 496
 497         if (cpu_impl == CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp && index == 0 &&
 498             (data & TD_L) != 0)
 499                 panic("%s: won't enter locked TLB entry at index 0 on USIII+",
 500                     __func__);
 501         return (OF_call_method("SUNW,itlb-load", mmu, 3, 0, index, data,
 502             virt));
 503 }
 504
 505 static void
 506 itlb_relocate_locked0_sun4u(void)
 507 {
 508         u_long data, pstate, tag;
 509         int i;
 510
 511         if (cpu_impl != CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp)
 512                 return;
 513
 514         pstate = rdpr(pstate);
 515         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 516
 517         data = itlb_get_data_sun4u(0);
 518         if ((data & (TD_V | TD_L)) != (TD_V | TD_L)) {
 519                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 520                 return;
 521         }
 522
 523         /* Flush the mapping of slot 0. */
 524         tag = ldxa(TLB_DAR_SLOT(0), ASI_ITLB_TAG_READ_REG);
 525         stxa(TLB_DEMAP_VA(TLB_TAR_VA(tag)) | TLB_DEMAP_PRIMARY |
 526             TLB_DEMAP_PAGE, ASI_IMMU_DEMAP, 0);
 527         flush(0);       /* The USIII-family ignores the address. */
 528
 529         /*
 530          * Search a replacement slot != 0 and enter the data and tag
 531          * that formerly were in slot 0.
 532          */
 533         for (i = 1; i < itlb_slot_max; i++) {
 534                 if ((itlb_get_data_sun4u(i) & TD_V) != 0)
 535                         continue;
 536
 537                 stxa(AA_IMMU_TAR, ASI_IMMU, tag);
 538                 stxa(TLB_DAR_SLOT(i), ASI_ITLB_DATA_ACCESS_REG, data);
 539                 flush(0);       /* The USIII-family ignores the address. */
 540                 break;
 541         }
 542         wrpr(pstate, pstate, 0);
 543         if (i == itlb_slot_max)
 544                 panic("%s: could not find a replacement slot", __func__);
 545 }
 546
 547 static int
 548 mmu_mapin_sun4u(vm_offset_t va, vm_size_t len)
 549 {
 550         vm_offset_t pa, mva;
 551         u_long data;
 552         u_int index;
 553
 554         if (va + len > curkva)
 555                 curkva = va + len;
 556
 557         pa = (vm_offset_t)-1;
 558         len += va & PAGE_MASK_4M;
 559         va &= ~PAGE_MASK_4M;
 560         while (len) {
 561                 if (dtlb_va_to_pa_sun4u(va) == (vm_offset_t)-1 ||
 562                     itlb_va_to_pa_sun4u(va) == (vm_offset_t)-1) {
 563                         /* Allocate a physical page, claim the virtual area. */
 564                         if (pa == (vm_offset_t)-1) {
 565                                 pa = alloc_phys(PAGE_SIZE_4M, PAGE_SIZE_4M);
 566                                 if (pa == (vm_offset_t)-1)
 567                                         panic("%s: out of memory", __func__);
 568                                 mva = claim_virt(va, PAGE_SIZE_4M, 0);
 569                                 if (mva != va)
 570                                         panic("%s: can't claim virtual page "
 571                                             "(wanted %#lx, got %#lx)",
 572                                             __func__, va, mva);
 573                                 /*
 574                                  * The mappings may have changed, be paranoid.
 575                                  */
 576                                 continue;
 577                         }
 578                         /*
 579                          * Actually, we can only allocate two pages less at
 580                          * most (depending on the kernel TSB size).
 581                          */
 582                         if (dtlb_slot >= dtlb_slot_max)
 583                                 panic("%s: out of dtlb_slots", __func__);
 584                         if (itlb_slot >= itlb_slot_max)
 585                                 panic("%s: out of itlb_slots", __func__);
 586                         data = TD_V | TD_4M | TD_PA(pa) | TD_L | TD_CP |
 587                             TD_CV | TD_P | TD_W;
 588                         dtlb_store[dtlb_slot].te_pa = pa;
 589                         dtlb_store[dtlb_slot].te_va = va;
 590                         index = dtlb_slot_max - dtlb_slot - 1;
 591                         if (dtlb_enter_sun4u(index, data, va) < 0)
 592                                 panic("%s: can't enter dTLB slot %d data "
 593                                     "%#lx va %#lx", __func__, index, data,
 594                                     va);
 595                         dtlb_slot++;
 596                         itlb_store[itlb_slot].te_pa = pa;
 597                         itlb_store[itlb_slot].te_va = va;
 598                         index = itlb_slot_max - itlb_slot - 1;
 599                         if (itlb_enter_sun4u(index, data, va) < 0)
 600                                 panic("%s: can't enter iTLB slot %d data "
 601                                     "%#lx va %#lxd", __func__, index, data,
 602                                     va);
 603                         itlb_slot++;
 604                         pa = (vm_offset_t)-1;
 605                 }
 606                 len -= len > PAGE_SIZE_4M ? PAGE_SIZE_4M : len;
 607                 va += PAGE_SIZE_4M;
 608         }
 609         if (pa != (vm_offset_t)-1)
 610                 release_phys(pa, PAGE_SIZE_4M);
 611         return (0);
 612 }
 613
 614 static int
 615 mmu_mapin_sun4v(vm_offset_t va, vm_size_t len)
 616 {
 617         vm_offset_t pa, mva;
 618
 619         if (va + len > curkva)
 620                 curkva = va + len;
 621
 622         pa = (vm_offset_t)-1;
 623         len += va & PAGE_MASK_4M;
 624         va &= ~PAGE_MASK_4M;
 625         while (len) {
 626                 if ((va >> 22) > SUN4V_TLB_SLOT_MAX)
 627                         panic("%s: trying to map more than 4GB", __func__);
 628                 if (tlb_store[va >> 22].te_pa == -1) {
 629                         /* Allocate a physical page, claim the virtual area */
 630                         if (pa == (vm_offset_t)-1) {
 631                                 pa = alloc_phys(PAGE_SIZE_4M, PAGE_SIZE_4M);
 632                                 if (pa == (vm_offset_t)-1)
 633                                     panic("%s: out of memory", __func__);
 634                                 mva = claim_virt(va, PAGE_SIZE_4M, 0);
 635                                 if (mva != va)
 636                                         panic("%s: can't claim virtual page "
 637                                             "(wanted %#lx, got %#lx)",
 638                                             __func__, va, mva);
 639                         }
 640
 641                         tlb_store[va >> 22].te_pa = pa;
 642                         if (map_phys(-1, PAGE_SIZE_4M, va, pa) == -1)
 643                                 printf("%s: can't map physical page\n",
 644                                     __func__);
 645                         pa = (vm_offset_t)-1;
 646                 }
 647                 len -= len > PAGE_SIZE_4M ? PAGE_SIZE_4M : len;
 648                 va += PAGE_SIZE_4M;
 649         }
 650         if (pa != (vm_offset_t)-1)
 651                 release_phys(pa, PAGE_SIZE_4M);
 652         return (0);
 653 }
 654
 655 static vm_offset_t
 656 init_heap(void)
 657 {
 658
 659         /* There is no need for continuous physical heap memory. */
 660         heapva = (vm_offset_t)OF_claim((void *)HEAPVA, HEAPSZ, 32);
 661         return (heapva);
 662 }
 663
 664 static phandle_t
 665 find_bsp_sun4u(phandle_t node, uint32_t bspid)
 666 {
 667         char type[sizeof("cpu")];
 668         phandle_t child;
 669         uint32_t cpuid;
 670
 671         for (; node > 0; node = OF_peer(node)) {
 672                 child = OF_child(node);
 673                 if (child > 0) {
 674                         child = find_bsp_sun4u(child, bspid);
 675                         if (child > 0)
 676                                 return (child);
 677                 } else {
 678                         if (OF_getprop(node, "device_type", type,
 679                             sizeof(type)) <= 0)
 680                                 continue;
 681                         if (strcmp(type, "cpu") != 0)
 682                                 continue;
 683                         if (OF_getprop(node, cpu_cpuid_prop_sun4u(), &cpuid,
 684                             sizeof(cpuid)) <= 0)
 685                                 continue;
 686                         if (cpuid == bspid)
 687                                 return (node);
 688                 }
 689         }
 690         return (0);
 691 }
 692
 693 const char *
 694 cpu_cpuid_prop_sun4u(void)
 695 {
 696
 697         switch (cpu_impl) {
 698         case CPU_IMPL_SPARC64:
 699         case CPU_IMPL_ULTRASPARCI:
 700         case CPU_IMPL_ULTRASPARCII:
 701         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIi:
 702         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIe:
 703                 return ("upa-portid");
 704         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIII:
 705         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp:
 706         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIi:
 707         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIip:
 708                 return ("portid");
 709         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIV:
 710         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIVp:
 711                 return ("cpuid");
 712         default:
 713                 return ("");
 714         }
 715 }
 716
 717 uint32_t
 718 cpu_get_mid_sun4u(void)
 719 {
 720
 721         switch (cpu_impl) {
 722         case CPU_IMPL_SPARC64:
 723         case CPU_IMPL_ULTRASPARCI:
 724         case CPU_IMPL_ULTRASPARCII:
 725         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIi:
 726         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIe:
 727                 return (UPA_CR_GET_MID(ldxa(0, ASI_UPA_CONFIG_REG)));
 728         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIII:
 729         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp:
 730                 return (FIREPLANE_CR_GET_AID(ldxa(AA_FIREPLANE_CONFIG,
 731                     ASI_FIREPLANE_CONFIG_REG)));
 732         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIi:
 733         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIip:
 734                 return (JBUS_CR_GET_JID(ldxa(0, ASI_JBUS_CONFIG_REG)));
 735         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIV:
 736         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIVp:
 737                 return (INTR_ID_GET_ID(ldxa(AA_INTR_ID, ASI_INTR_ID)));
 738         default:
 739                 return (0);
 740         }
 741 }
 742
 743 static void
 744 tlb_init_sun4u(void)
 745 {
 746         phandle_t bsp;
 747
 748         cpu_impl = VER_IMPL(rdpr(ver));
 749         bsp = find_bsp_sun4u(OF_child(root), cpu_get_mid_sun4u());
 750         if (bsp == 0)
 751                 panic("%s: no node for bootcpu?!?!", __func__);
 752
 753         if (OF_getprop(bsp, "#dtlb-entries", &dtlb_slot_max,
 754             sizeof(dtlb_slot_max)) == -1 ||
 755             OF_getprop(bsp, "#itlb-entries", &itlb_slot_max,
 756             sizeof(itlb_slot_max)) == -1)
 757                 panic("%s: can't get TLB slot max.", __func__);
 758
 759         if (cpu_impl == CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp) {
 760 #ifdef LOADER_DEBUG
 761                 printf("pre fixup:\n");
 762                 pmap_print_tlb_sun4u();
 763 #endif
 764
 765                 /*
 766                  * Relocate the locked entry in it16 slot 0 (if existent)
 767                  * as part of working around Cheetah+ erratum 34.
 768                  */
 769                 itlb_relocate_locked0_sun4u();
 770
 771 #ifdef LOADER_DEBUG
 772                 printf("post fixup:\n");
 773                 pmap_print_tlb_sun4u();
 774 #endif
 775         }
 776
 777         dtlb_store = malloc(dtlb_slot_max * sizeof(*dtlb_store));
 778         itlb_store = malloc(itlb_slot_max * sizeof(*itlb_store));
 779         if (dtlb_store == NULL || itlb_store == NULL)
 780                 panic("%s: can't allocate TLB store", __func__);
 781 }
 782
 783 static void
 784 tlb_init_sun4v(void)
 785 {
 786
 787         tlb_store = malloc(SUN4V_TLB_SLOT_MAX * sizeof(*tlb_store));
 788         memset(tlb_store, 0xFF, SUN4V_TLB_SLOT_MAX * sizeof(*tlb_store));
 789 }
 790
 791 int
 792 main(int (*openfirm)(void *))
 793 {
 794         char bootpath[64];
 795         char compatible[32];
 796         struct devsw **dp;
 797
 798         /*
 799          * Tell the Open Firmware functions where they find the OFW gate.
 800          */
 801         OF_init(openfirm);
 802
 803         archsw.arch_getdev = ofw_getdev;
 804         archsw.arch_copyin = sparc64_copyin;
 805         archsw.arch_copyout = ofw_copyout;
 806         archsw.arch_readin = sparc64_readin;
 807         archsw.arch_autoload = sparc64_autoload;
 808         archsw.arch_maphint = sparc64_maphint;
 809
 810         /*
 811          * Probe for a console.
 812          */
 813         cons_probe();
 814
 815         if (init_heap() == (vm_offset_t)-1)
 816                 panic("%s: can't claim heap", __func__);
 817         setheap((void *)heapva, (void *)(heapva + HEAPSZ));
 818
 819         if ((root = OF_peer(0)) == -1)
 820                 panic("%s: can't get root phandle", __func__);
 821         OF_getprop(root, "compatible", compatible, sizeof(compatible));
 822         if (!strcmp(compatible, "sun4v")) {
 823                 printf("\nBooting with sun4v support.\n");
 824                 mmu_ops = &mmu_ops_sun4v;
 825                 is_sun4v = 1;
 826         } else {
 827                 printf("\nBooting with sun4u support.\n");
 828                 mmu_ops = &mmu_ops_sun4u;
 829         }
 830
 831         mmu_ops->tlb_init();
 832
 833         /*
 834          * Initialize devices.
 835          */
 836         for (dp = devsw; *dp != 0; dp++) {
 837                 if ((*dp)->dv_init != 0)
 838                         (*dp)->dv_init();
 839         }
 840
 841         /*
 842          * Set up the current device.
 843          */
 844         OF_getprop(chosen, "bootpath", bootpath, sizeof(bootpath));
 845
 846         /*
 847          * Sun compatible bootable CD-ROMs have a disk label placed
 848          * before the cd9660 data, with the actual filesystem being
 849          * in the first partition, while the other partitions contain
 850          * pseudo disk labels with embedded boot blocks for different
 851          * architectures, which may be followed by UFS filesystems.
 852          * The firmware will set the boot path to the partition it
 853          * boots from ('f' in the sun4u case), but we want the kernel
 854          * to be loaded from the cd9660 fs ('a'), so the boot path
 855          * needs to be altered.
 856          */
 857         if (bootpath[strlen(bootpath) - 2] == ':' &&
 858             bootpath[strlen(bootpath) - 1] == 'f') {
 859                 bootpath[strlen(bootpath) - 1] = 'a';
 860                 printf("Boot path set to %s\n", bootpath);
 861         }
 862
 863         env_setenv("currdev", EV_VOLATILE, bootpath,
 864             ofw_setcurrdev, env_nounset);
 865         env_setenv("loaddev", EV_VOLATILE, bootpath,
 866             env_noset, env_nounset);
 867
 868         printf("\n");
 869         printf("%s, Revision %s\n", bootprog_name, bootprog_rev);
 870         printf("(%s, %s)\n", bootprog_maker, bootprog_date);
 871         printf("bootpath=\"%s\"\n", bootpath);
 872
 873         /* Give control to the machine independent loader code. */
 874         interact();
 875         return (1);
 876 }
 877
 878 COMMAND_SET(reboot, "reboot", "reboot the system", command_reboot);
 879
 880 static int
 881 command_reboot(int argc, char *argv[])
 882 {
 883         int i;
 884
 885         for (i = 0; devsw[i] != NULL; ++i)
 886                 if (devsw[i]->dv_cleanup != NULL)
 887                         (devsw[i]->dv_cleanup)();
 888
 889         printf("Rebooting...\n");
 890         OF_exit();
 891 }
 892
 893 /* provide this for panic, as it's not in the startup code */
 894 void
 895 exit(int code)
 896 {
 897
 898         OF_exit();
 899 }
 900
 901 #ifdef LOADER_DEBUG
 902 static const char *const page_sizes[] = {
 903         "  8k", " 64k", "512k", "  4m"
 904 };
 905
 906 static void
 907 pmap_print_tte_sun4u(tte_t tag, tte_t tte)
 908 {
 909
 910         printf("%s %s ",
 911             page_sizes[(tte >> TD_SIZE_SHIFT) & TD_SIZE_MASK],
 912             tag & TD_G ? "G" : " ");
 913         printf(tte & TD_W ? "W " : "  ");
 914         printf(tte & TD_P ? "\e[33mP\e[0m " : "  ");
 915         printf(tte & TD_E ? "E " : "  ");
 916         printf(tte & TD_CV ? "CV " : "   ");
 917         printf(tte & TD_CP ? "CP " : "   ");
 918         printf(tte & TD_L ? "\e[32mL\e[0m " : "  ");
 919         printf(tte & TD_IE ? "IE " : "   ");
 920         printf(tte & TD_NFO ? "NFO " : "    ");
 921         printf("pa=0x%lx va=0x%lx ctx=%ld\n",
 922             TD_PA(tte), TLB_TAR_VA(tag), TLB_TAR_CTX(tag));
 923 }
 924
 925 static void
 926 pmap_print_tlb_sun4u(void)
 927 {
 928         tte_t tag, tte;
 929         u_long pstate;
 930         int i;
 931
 932         pstate = rdpr(pstate);
 933         for (i = 0; i < itlb_slot_max; i++) {
 934                 wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 935                 tte = itlb_get_data_sun4u(i);
 936                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 937                 if (!(tte & TD_V))
 938                         continue;
 939                 tag = ldxa(TLB_DAR_SLOT(i), ASI_ITLB_TAG_READ_REG);
 940                 printf("iTLB-%2u: ", i);
 941                 pmap_print_tte_sun4u(tag, tte);
 942         }
 943         for (i = 0; i < dtlb_slot_max; i++) {
 944                 wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 945                 tte = dtlb_get_data_sun4u(i);
 946                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 947                 if (!(tte & TD_V))
 948                         continue;
 949                 tag = ldxa(TLB_DAR_SLOT(i), ASI_DTLB_TAG_READ_REG);
 950                 printf("dTLB-%2u: ", i);
 951                 pmap_print_tte_sun4u(tag, tte);
 952         }
 953 }
 954 #endif