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 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
  55 #include <sys/vtoc.h>
  56 #include "../zfs/libzfs.h"
  57 #endif
  58
  59 #include <vm/vm.h>
  60 #include <machine/asi.h>
  61 #include <machine/cmt.h>
  62 #include <machine/cpufunc.h>
  63 #include <machine/elf.h>
  64 #include <machine/fireplane.h>
  65 #include <machine/jbus.h>
  66 #include <machine/lsu.h>
  67 #include <machine/metadata.h>
  68 #include <machine/tte.h>
  69 #include <machine/tlb.h>
  70 #include <machine/upa.h>
  71 #include <machine/ver.h>
  72 #include <machine/vmparam.h>
  73
  74 #include "bootstrap.h"
  75 #include "libofw.h"
  76 #include "dev_net.h"
  77
  78 #define MAXDEV  31
  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, 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, 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 static u_int tlb_locked;
 144
 145 /* sun4v */
 146 static struct tlb_entry *tlb_store;
 147 static int is_sun4v = 0;
 148 /*
 149  * no direct TLB access on sun4v
 150  * we somewhat arbitrarily declare enough
 151  * slots to cover a 4GB AS with 4MB pages
 152  */
 153 #define SUN4V_TLB_SLOT_MAX      (1 << 10)
 154
 155 static vm_offset_t curkva = 0;
 156 static vm_offset_t heapva;
 157
 158 static char bootpath[64];
 159 static phandle_t root;
 160
 161 /*
 162  * Machine dependent structures that the machine independent
 163  * loader part uses.
 164  */
 165 struct devsw *devsw[] = {
 166 #ifdef LOADER_DISK_SUPPORT
 167         &ofwdisk,
 168 #endif
 169 #ifdef LOADER_NET_SUPPORT
 170         &netdev,
 171 #endif
 172 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 173         &zfs_dev,
 174 #endif
 175         0
 176 };
 177 struct arch_switch archsw;
 178
 179 static struct file_format sparc64_elf = {
 180         __elfN(loadfile),
 181         __elfN(exec)
 182 };
 183 struct file_format *file_formats[] = {
 184         &sparc64_elf,
 185         0
 186 };
 187
 188 struct fs_ops *file_system[] = {
 189 #ifdef LOADER_UFS_SUPPORT
 190         &ufs_fsops,
 191 #endif
 192 #ifdef LOADER_CD9660_SUPPORT
 193         &cd9660_fsops,
 194 #endif
 195 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 196         &zfs_fsops,
 197 #endif
 198 #ifdef LOADER_ZIP_SUPPORT
 199         &zipfs_fsops,
 200 #endif
 201 #ifdef LOADER_GZIP_SUPPORT
 202         &gzipfs_fsops,
 203 #endif
 204 #ifdef LOADER_BZIP2_SUPPORT
 205         &bzipfs_fsops,
 206 #endif
 207 #ifdef LOADER_NFS_SUPPORT
 208         &nfs_fsops,
 209 #endif
 210 #ifdef LOADER_TFTP_SUPPORT
 211         &tftp_fsops,
 212 #endif
 213         0
 214 };
 215 struct netif_driver *netif_drivers[] = {
 216 #ifdef LOADER_NET_SUPPORT
 217         &ofwnet,
 218 #endif
 219         0
 220 };
 221
 222 extern struct console ofwconsole;
 223 struct console *consoles[] = {
 224         &ofwconsole,
 225         0
 226 };
 227
 228 #ifdef LOADER_DEBUG
 229 static int
 230 watch_phys_set_mask(vm_offset_t pa, u_long mask)
 231 {
 232         u_long lsucr;
 233
 234         stxa(AA_DMMU_PWPR, ASI_DMMU, pa & (((2UL << 38) - 1) << 3));
 235         lsucr = ldxa(0, ASI_LSU_CTL_REG);
 236         lsucr = ((lsucr | LSU_PW) & ~LSU_PM_MASK) |
 237             (mask << LSU_PM_SHIFT);
 238         stxa(0, ASI_LSU_CTL_REG, lsucr);
 239         return (0);
 240 }
 241
 242 static int
 243 watch_phys_set(vm_offset_t pa, int sz)
 244 {
 245         u_long off;
 246
 247         off = (u_long)pa & 7;
 248         /* Test for misaligned watch points. */
 249         if (off + sz > 8)
 250                 return (-1);
 251         return (watch_phys_set_mask(pa, ((1 << sz) - 1) << off));
 252 }
 253
 254
 255 static int
 256 watch_virt_set_mask(vm_offset_t va, u_long mask)
 257 {
 258         u_long lsucr;
 259
 260         stxa(AA_DMMU_VWPR, ASI_DMMU, va & (((2UL << 41) - 1) << 3));
 261         lsucr = ldxa(0, ASI_LSU_CTL_REG);
 262         lsucr = ((lsucr | LSU_VW) & ~LSU_VM_MASK) |
 263             (mask << LSU_VM_SHIFT);
 264         stxa(0, ASI_LSU_CTL_REG, lsucr);
 265         return (0);
 266 }
 267
 268 static int
 269 watch_virt_set(vm_offset_t va, int sz)
 270 {
 271         u_long off;
 272
 273         off = (u_long)va & 7;
 274         /* Test for misaligned watch points. */
 275         if (off + sz > 8)
 276                 return (-1);
 277         return (watch_virt_set_mask(va, ((1 << sz) - 1) << off));
 278 }
 279 #endif
 280
 281 /*
 282  * archsw functions
 283  */
 284 static int
 285 sparc64_autoload(void)
 286 {
 287
 288         return (0);
 289 }
 290
 291 static ssize_t
 292 sparc64_readin(const int fd, vm_offset_t va, const size_t len)
 293 {
 294
 295         mmu_ops->mmu_mapin(va, len);
 296         return (read(fd, (void *)va, len));
 297 }
 298
 299 static ssize_t
 300 sparc64_copyin(const void *src, vm_offset_t dest, size_t len)
 301 {
 302
 303         mmu_ops->mmu_mapin(dest, len);
 304         memcpy((void *)dest, src, len);
 305         return (len);
 306 }
 307
 308 static void
 309 sparc64_maphint(vm_offset_t va, size_t len)
 310 {
 311         vm_paddr_t pa;
 312         vm_offset_t mva;
 313         size_t size;
 314         int i, free_excess = 0;
 315
 316         if (!is_sun4v)
 317                 return;
 318
 319         if (tlb_store[va >> 22].te_pa != -1)
 320                 return;
 321
 322         /* round up to nearest 4MB page */
 323         size = (len + PAGE_MASK_4M) & ~PAGE_MASK_4M;
 324 #if 0
 325         pa = alloc_phys(PAGE_SIZE_256M, PAGE_SIZE_256M);
 326
 327         if (pa != -1)
 328                 free_excess = 1;
 329         else
 330 #endif
 331                 pa = alloc_phys(size, PAGE_SIZE_256M);
 332         if (pa == -1)
 333                 pa = alloc_phys(size, PAGE_SIZE_4M);
 334         if (pa == -1)
 335                 panic("%s: out of memory", __func__);
 336
 337         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE_4M) {
 338                 mva = claim_virt(va + i, PAGE_SIZE_4M, 0);
 339                 if (mva != (va + i))
 340                         panic("%s: can't claim virtual page "
 341                             "(wanted %#lx, got %#lx)",
 342                             __func__, va, mva);
 343
 344                 tlb_store[mva >> 22].te_pa = pa + i;
 345                 if (map_phys(-1, PAGE_SIZE_4M, mva, pa + i) != 0)
 346                         printf("%s: can't map physical page\n", __func__);
 347         }
 348         if (free_excess)
 349                 release_phys(pa, PAGE_SIZE_256M);
 350 }
 351
 352 /*
 353  * other MD functions
 354  */
 355 static vm_offset_t
 356 claim_virt(vm_offset_t virt, size_t size, int align)
 357 {
 358         vm_offset_t mva;
 359
 360         if (OF_call_method("claim", mmu, 3, 1, virt, size, align, &mva) == -1)
 361                 return ((vm_offset_t)-1);
 362         return (mva);
 363 }
 364
 365 static vm_offset_t
 366 alloc_phys(size_t size, int align)
 367 {
 368         cell_t phys_hi, phys_low;
 369
 370         if (OF_call_method("claim", memory, 2, 2, size, align, &phys_low,
 371             &phys_hi) == -1)
 372                 return ((vm_offset_t)-1);
 373         return ((vm_offset_t)phys_hi << 32 | phys_low);
 374 }
 375
 376 static int
 377 map_phys(int mode, size_t size, vm_offset_t virt, vm_offset_t phys)
 378 {
 379
 380         return (OF_call_method("map", mmu, 5, 0, (uint32_t)phys,
 381             (uint32_t)(phys >> 32), virt, size, mode));
 382 }
 383
 384 static void
 385 release_phys(vm_offset_t phys, u_int size)
 386 {
 387
 388         (void)OF_call_method("release", memory, 3, 0, (uint32_t)phys,
 389             (uint32_t)(phys >> 32), size);
 390 }
 391
 392 static int
 393 __elfN(exec)(struct preloaded_file *fp)
 394 {
 395         struct file_metadata *fmp;
 396         vm_offset_t mdp;
 397         Elf_Addr entry;
 398         Elf_Ehdr *e;
 399         int error;
 400
 401         if ((fmp = file_findmetadata(fp, MODINFOMD_ELFHDR)) == 0)
 402                 return (EFTYPE);
 403         e = (Elf_Ehdr *)&fmp->md_data;
 404
 405         if ((error = md_load(fp->f_args, &mdp)) != 0)
 406                 return (error);
 407
 408         printf("jumping to kernel entry at %#lx.\n", e->e_entry);
 409 #ifdef LOADER_DEBUG
 410         pmap_print_tlb_sun4u();
 411 #endif
 412
 413         dev_cleanup();
 414
 415         entry = e->e_entry;
 416
 417         OF_release((void *)heapva, HEAPSZ);
 418
 419         ((kernel_entry_t *)entry)(mdp, 0, 0, 0, openfirmware);
 420
 421         panic("%s: exec returned", __func__);
 422 }
 423
 424 static inline u_long
 425 dtlb_get_data_sun4u(u_int tlb, u_int slot)
 426 {
 427         u_long data, pstate;
 428
 429         slot = TLB_DAR_SLOT(tlb, slot);
 430         /*
 431          * We read ASI_DTLB_DATA_ACCESS_REG twice back-to-back in order to
 432          * work around errata of USIII and beyond.
 433          */
 434         pstate = rdpr(pstate);
 435         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 436         (void)ldxa(slot, ASI_DTLB_DATA_ACCESS_REG);
 437         data = ldxa(slot, ASI_DTLB_DATA_ACCESS_REG);
 438         wrpr(pstate, pstate, 0);
 439         return (data);
 440 }
 441
 442 static inline u_long
 443 itlb_get_data_sun4u(u_int tlb, u_int slot)
 444 {
 445         u_long data, pstate;
 446
 447         slot = TLB_DAR_SLOT(tlb, slot);
 448         /*
 449          * We read ASI_DTLB_DATA_ACCESS_REG twice back-to-back in order to
 450          * work around errata of USIII and beyond.
 451          */
 452         pstate = rdpr(pstate);
 453         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 454         (void)ldxa(slot, ASI_ITLB_DATA_ACCESS_REG);
 455         data = ldxa(slot, ASI_ITLB_DATA_ACCESS_REG);
 456         wrpr(pstate, pstate, 0);
 457         return (data);
 458 }
 459
 460 static vm_offset_t
 461 dtlb_va_to_pa_sun4u(vm_offset_t va)
 462 {
 463         u_long pstate, reg;
 464         u_int i, tlb;
 465
 466         pstate = rdpr(pstate);
 467         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 468         for (i = 0; i < dtlb_slot_max; i++) {
 469                 reg = ldxa(TLB_DAR_SLOT(tlb_locked, i),
 470                     ASI_DTLB_TAG_READ_REG);
 471                 if (TLB_TAR_VA(reg) != va)
 472                         continue;
 473                 reg = dtlb_get_data_sun4u(tlb_locked, i);
 474                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 475                 reg >>= TD_PA_SHIFT;
 476                 if (cpu_impl == CPU_IMPL_SPARC64V ||
 477                     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 vm_offset_t
 486 itlb_va_to_pa_sun4u(vm_offset_t va)
 487 {
 488         u_long pstate, reg;
 489         int i;
 490
 491         pstate = rdpr(pstate);
 492         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 493         for (i = 0; i < itlb_slot_max; i++) {
 494                 reg = ldxa(TLB_DAR_SLOT(tlb_locked, i),
 495                     ASI_ITLB_TAG_READ_REG);
 496                 if (TLB_TAR_VA(reg) != va)
 497                         continue;
 498                 reg = itlb_get_data_sun4u(tlb_locked, i);
 499                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 500                 reg >>= TD_PA_SHIFT;
 501                 if (cpu_impl == CPU_IMPL_SPARC64V ||
 502                     cpu_impl >= CPU_IMPL_ULTRASPARCIII)
 503                         return (reg & TD_PA_CH_MASK);
 504                 return (reg & TD_PA_SF_MASK);
 505         }
 506         wrpr(pstate, pstate, 0);
 507         return (-1);
 508 }
 509
 510 static int
 511 dtlb_enter_sun4u(u_int index, u_long data, vm_offset_t virt)
 512 {
 513
 514         return (OF_call_method("SUNW,dtlb-load", mmu, 3, 0, index, data,
 515             virt));
 516 }
 517
 518 static int
 519 itlb_enter_sun4u(u_int index, u_long data, vm_offset_t virt)
 520 {
 521
 522         if (cpu_impl == CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp && index == 0 &&
 523             (data & TD_L) != 0)
 524                 panic("%s: won't enter locked TLB entry at index 0 on USIII+",
 525                     __func__);
 526         return (OF_call_method("SUNW,itlb-load", mmu, 3, 0, index, data,
 527             virt));
 528 }
 529
 530 static void
 531 itlb_relocate_locked0_sun4u(void)
 532 {
 533         u_long data, pstate, tag;
 534         int i;
 535
 536         if (cpu_impl != CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp)
 537                 return;
 538
 539         pstate = rdpr(pstate);
 540         wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
 541
 542         data = itlb_get_data_sun4u(tlb_locked, 0);
 543         if ((data & (TD_V | TD_L)) != (TD_V | TD_L)) {
 544                 wrpr(pstate, pstate, 0);
 545                 return;
 546         }
 547
 548         /* Flush the mapping of slot 0. */
 549         tag = ldxa(TLB_DAR_SLOT(tlb_locked, 0), ASI_ITLB_TAG_READ_REG);
 550         stxa(TLB_DEMAP_VA(TLB_TAR_VA(tag)) | TLB_DEMAP_PRIMARY |
 551             TLB_DEMAP_PAGE, ASI_IMMU_DEMAP, 0);
 552         flush(0);       /* The USIII-family ignores the address. */
 553
 554         /*
 555          * Search a replacement slot != 0 and enter the data and tag
 556          * that formerly were in slot 0.
 557          */
 558         for (i = 1; i < itlb_slot_max; i++) {
 559                 if ((itlb_get_data_sun4u(tlb_locked, i) & TD_V) != 0)
 560                         continue;
 561
 562                 stxa(AA_IMMU_TAR, ASI_IMMU, tag);
 563                 stxa(TLB_DAR_SLOT(tlb_locked, i), ASI_ITLB_DATA_ACCESS_REG,
 564                     data);
 565                 flush(0);       /* The USIII-family ignores the address. */
 566                 break;
 567         }
 568         wrpr(pstate, pstate, 0);
 569         if (i == itlb_slot_max)
 570                 panic("%s: could not find a replacement slot", __func__);
 571 }
 572
 573 static int
 574 mmu_mapin_sun4u(vm_offset_t va, vm_size_t len)
 575 {
 576         vm_offset_t pa, mva;
 577         u_long data;
 578         u_int index;
 579
 580         if (va + len > curkva)
 581                 curkva = va + len;
 582
 583         pa = (vm_offset_t)-1;
 584         len += va & PAGE_MASK_4M;
 585         va &= ~PAGE_MASK_4M;
 586         while (len) {
 587                 if (dtlb_va_to_pa_sun4u(va) == (vm_offset_t)-1 ||
 588                     itlb_va_to_pa_sun4u(va) == (vm_offset_t)-1) {
 589                         /* Allocate a physical page, claim the virtual area. */
 590                         if (pa == (vm_offset_t)-1) {
 591                                 pa = alloc_phys(PAGE_SIZE_4M, PAGE_SIZE_4M);
 592                                 if (pa == (vm_offset_t)-1)
 593                                         panic("%s: out of memory", __func__);
 594                                 mva = claim_virt(va, PAGE_SIZE_4M, 0);
 595                                 if (mva != va)
 596                                         panic("%s: can't claim virtual page "
 597                                             "(wanted %#lx, got %#lx)",
 598                                             __func__, va, mva);
 599                                 /*
 600                                  * The mappings may have changed, be paranoid.
 601                                  */
 602                                 continue;
 603                         }
 604                         /*
 605                          * Actually, we can only allocate two pages less at
 606                          * most (depending on the kernel TSB size).
 607                          */
 608                         if (dtlb_slot >= dtlb_slot_max)
 609                                 panic("%s: out of dtlb_slots", __func__);
 610                         if (itlb_slot >= itlb_slot_max)
 611                                 panic("%s: out of itlb_slots", __func__);
 612                         data = TD_V | TD_4M | TD_PA(pa) | TD_L | TD_CP |
 613                             TD_CV | TD_P | TD_W;
 614                         dtlb_store[dtlb_slot].te_pa = pa;
 615                         dtlb_store[dtlb_slot].te_va = va;
 616                         index = dtlb_slot_max - dtlb_slot - 1;
 617                         if (dtlb_enter_sun4u(index, data, va) < 0)
 618                                 panic("%s: can't enter dTLB slot %d data "
 619                                     "%#lx va %#lx", __func__, index, data,
 620                                     va);
 621                         dtlb_slot++;
 622                         itlb_store[itlb_slot].te_pa = pa;
 623                         itlb_store[itlb_slot].te_va = va;
 624                         index = itlb_slot_max - itlb_slot - 1;
 625                         if (itlb_enter_sun4u(index, data, va) < 0)
 626                                 panic("%s: can't enter iTLB slot %d data "
 627                                     "%#lx va %#lxd", __func__, index, data,
 628                                     va);
 629                         itlb_slot++;
 630                         pa = (vm_offset_t)-1;
 631                 }
 632                 len -= len > PAGE_SIZE_4M ? PAGE_SIZE_4M : len;
 633                 va += PAGE_SIZE_4M;
 634         }
 635         if (pa != (vm_offset_t)-1)
 636                 release_phys(pa, PAGE_SIZE_4M);
 637         return (0);
 638 }
 639
 640 static int
 641 mmu_mapin_sun4v(vm_offset_t va, vm_size_t len)
 642 {
 643         vm_offset_t pa, mva;
 644
 645         if (va + len > curkva)
 646                 curkva = va + len;
 647
 648         pa = (vm_offset_t)-1;
 649         len += va & PAGE_MASK_4M;
 650         va &= ~PAGE_MASK_4M;
 651         while (len) {
 652                 if ((va >> 22) > SUN4V_TLB_SLOT_MAX)
 653                         panic("%s: trying to map more than 4GB", __func__);
 654                 if (tlb_store[va >> 22].te_pa == -1) {
 655                         /* Allocate a physical page, claim the virtual area */
 656                         if (pa == (vm_offset_t)-1) {
 657                                 pa = alloc_phys(PAGE_SIZE_4M, PAGE_SIZE_4M);
 658                                 if (pa == (vm_offset_t)-1)
 659                                     panic("%s: out of memory", __func__);
 660                                 mva = claim_virt(va, PAGE_SIZE_4M, 0);
 661                                 if (mva != va)
 662                                         panic("%s: can't claim virtual page "
 663                                             "(wanted %#lx, got %#lx)",
 664                                             __func__, va, mva);
 665                         }
 666
 667                         tlb_store[va >> 22].te_pa = pa;
 668                         if (map_phys(-1, PAGE_SIZE_4M, va, pa) == -1)
 669                                 printf("%s: can't map physical page\n",
 670                                     __func__);
 671                         pa = (vm_offset_t)-1;
 672                 }
 673                 len -= len > PAGE_SIZE_4M ? PAGE_SIZE_4M : len;
 674                 va += PAGE_SIZE_4M;
 675         }
 676         if (pa != (vm_offset_t)-1)
 677                 release_phys(pa, PAGE_SIZE_4M);
 678         return (0);
 679 }
 680
 681 static vm_offset_t
 682 init_heap(void)
 683 {
 684
 685         /* There is no need for continuous physical heap memory. */
 686         heapva = (vm_offset_t)OF_claim((void *)HEAPVA, HEAPSZ, 32);
 687         return (heapva);
 688 }
 689
 690 static phandle_t
 691 find_bsp_sun4u(phandle_t node, uint32_t bspid)
 692 {
 693         char type[sizeof("cpu")];
 694         phandle_t child;
 695         uint32_t cpuid;
 696
 697         for (; node > 0; node = OF_peer(node)) {
 698                 child = OF_child(node);
 699                 if (child > 0) {
 700                         child = find_bsp_sun4u(child, bspid);
 701                         if (child > 0)
 702                                 return (child);
 703                 } else {
 704                         if (OF_getprop(node, "device_type", type,
 705                             sizeof(type)) <= 0)
 706                                 continue;
 707                         if (strcmp(type, "cpu") != 0)
 708                                 continue;
 709                         if (OF_getprop(node, cpu_cpuid_prop_sun4u(), &cpuid,
 710                             sizeof(cpuid)) <= 0)
 711                                 continue;
 712                         if (cpuid == bspid)
 713                                 return (node);
 714                 }
 715         }
 716         return (0);
 717 }
 718
 719 const char *
 720 cpu_cpuid_prop_sun4u(void)
 721 {
 722
 723         switch (cpu_impl) {
 724         case CPU_IMPL_SPARC64:
 725         case CPU_IMPL_SPARC64V:
 726         case CPU_IMPL_ULTRASPARCI:
 727         case CPU_IMPL_ULTRASPARCII:
 728         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIi:
 729         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIe:
 730                 return ("upa-portid");
 731         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIII:
 732         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp:
 733         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIi:
 734         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIip:
 735                 return ("portid");
 736         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIV:
 737         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIVp:
 738                 return ("cpuid");
 739         default:
 740                 return ("");
 741         }
 742 }
 743
 744 uint32_t
 745 cpu_get_mid_sun4u(void)
 746 {
 747
 748         switch (cpu_impl) {
 749         case CPU_IMPL_SPARC64:
 750         case CPU_IMPL_SPARC64V:
 751         case CPU_IMPL_ULTRASPARCI:
 752         case CPU_IMPL_ULTRASPARCII:
 753         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIi:
 754         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIe:
 755                 return (UPA_CR_GET_MID(ldxa(0, ASI_UPA_CONFIG_REG)));
 756         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIII:
 757         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp:
 758                 return (FIREPLANE_CR_GET_AID(ldxa(AA_FIREPLANE_CONFIG,
 759                     ASI_FIREPLANE_CONFIG_REG)));
 760         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIi:
 761         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIip:
 762                 return (JBUS_CR_GET_JID(ldxa(0, ASI_JBUS_CONFIG_REG)));
 763         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIV:
 764         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIVp:
 765                 return (INTR_ID_GET_ID(ldxa(AA_INTR_ID, ASI_INTR_ID)));
 766         default:
 767                 return (0);
 768         }
 769 }
 770
 771 static void
 772 tlb_init_sun4u(void)
 773 {
 774         phandle_t bsp;
 775
 776         cpu_impl = VER_IMPL(rdpr(ver));
 777         switch (cpu_impl) {
 778         case CPU_IMPL_SPARC64:
 779         case CPU_IMPL_ULTRASPARCI:
 780         case CPU_IMPL_ULTRASPARCII:
 781         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIi:
 782         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIe:
 783                 tlb_locked = TLB_DAR_T32;
 784                 break;
 785         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIII:
 786         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp:
 787         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIi:
 788         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIip:
 789         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIV:
 790         case CPU_IMPL_ULTRASPARCIVp:
 791                 tlb_locked = TLB_DAR_T16;
 792                 break;
 793         case CPU_IMPL_SPARC64V:
 794                 tlb_locked = TLB_DAR_FTLB;
 795                 break;
 796         }
 797         bsp = find_bsp_sun4u(OF_child(root), cpu_get_mid_sun4u());
 798         if (bsp == 0)
 799                 panic("%s: no node for bootcpu?!?!", __func__);
 800
 801         if (OF_getprop(bsp, "#dtlb-entries", &dtlb_slot_max,
 802             sizeof(dtlb_slot_max)) == -1 ||
 803             OF_getprop(bsp, "#itlb-entries", &itlb_slot_max,
 804             sizeof(itlb_slot_max)) == -1)
 805                 panic("%s: can't get TLB slot max.", __func__);
 806
 807         if (cpu_impl == CPU_IMPL_ULTRASPARCIIIp) {
 808 #ifdef LOADER_DEBUG
 809                 printf("pre fixup:\n");
 810                 pmap_print_tlb_sun4u();
 811 #endif
 812
 813                 /*
 814                  * Relocate the locked entry in it16 slot 0 (if existent)
 815                  * as part of working around Cheetah+ erratum 34.
 816                  */
 817                 itlb_relocate_locked0_sun4u();
 818
 819 #ifdef LOADER_DEBUG
 820                 printf("post fixup:\n");
 821                 pmap_print_tlb_sun4u();
 822 #endif
 823         }
 824
 825         dtlb_store = malloc(dtlb_slot_max * sizeof(*dtlb_store));
 826         itlb_store = malloc(itlb_slot_max * sizeof(*itlb_store));
 827         if (dtlb_store == NULL || itlb_store == NULL)
 828                 panic("%s: can't allocate TLB store", __func__);
 829 }
 830
 831 static void
 832 tlb_init_sun4v(void)
 833 {
 834
 835         tlb_store = malloc(SUN4V_TLB_SLOT_MAX * sizeof(*tlb_store));
 836         memset(tlb_store, 0xFF, SUN4V_TLB_SLOT_MAX * sizeof(*tlb_store));
 837 }
 838
 839 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 840 static void
 841 sparc64_zfs_probe(void)
 842 {
 843         struct vtoc8 vtoc;
 844         struct zfs_devdesc zfs_currdev;
 845         char devname[32];
 846         uint64_t guid;
 847         int fd, part, unit;
 848
 849         /* Get the GUID of the ZFS pool on the boot device. */
 850         guid = 0;
 851         zfs_probe_dev(bootpath, &guid);
 852
 853         for (unit = 0; unit < MAXDEV; unit++) {
 854                 /* Find freebsd-zfs slices in the VTOC. */
 855                 sprintf(devname, "disk%d:", unit);
 856                 fd = open(devname, O_RDONLY);
 857                 if (fd == -1)
 858                         continue;
 859                 lseek(fd, 0, SEEK_SET);
 860                 if (read(fd, &vtoc, sizeof(vtoc)) != sizeof(vtoc)) {
 861                         close(fd);
 862                         continue;
 863                 }
 864                 close(fd);
 865
 866                 for (part = 0; part < 8; part++) {
 867                         if (part == 2 || vtoc.part[part].tag !=
 868                             VTOC_TAG_FREEBSD_ZFS)
 869                                 continue;
 870                         sprintf(devname, "disk%d:%c", unit, part + 'a');
 871                         if (zfs_probe_dev(devname, NULL) == ENXIO)
 872                                 break;
 873                 }
 874         }
 875
 876         if (guid != 0) {
 877                 zfs_currdev.pool_guid = guid;
 878                 zfs_currdev.root_guid = 0;
 879                 zfs_currdev.d_dev = &zfs_dev;
 880                 zfs_currdev.d_type = zfs_currdev.d_dev->dv_type;
 881                 (void)strncpy(bootpath, zfs_fmtdev(&zfs_currdev),
 882                     sizeof(bootpath) - 1);
 883                 bootpath[sizeof(bootpath) - 1] = '\0';
 884         }
 885 }
 886 #endif /* LOADER_ZFS_SUPPORT */
 887
 888 int
 889 main(int (*openfirm)(void *))
 890 {
 891         char compatible[32];
 892         struct devsw **dp;
 893
 894         /*
 895          * Tell the Open Firmware functions where they find the OFW gate.
 896          */
 897         OF_init(openfirm);
 898
 899         archsw.arch_getdev = ofw_getdev;
 900         archsw.arch_copyin = sparc64_copyin;
 901         archsw.arch_copyout = ofw_copyout;
 902         archsw.arch_readin = sparc64_readin;
 903         archsw.arch_autoload = sparc64_autoload;
 904         archsw.arch_maphint = sparc64_maphint;
 905 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 906         archsw.arch_zfs_probe = sparc64_zfs_probe;
 907 #endif
 908
 909         if (init_heap() == (vm_offset_t)-1)
 910                 OF_exit();
 911         setheap((void *)heapva, (void *)(heapva + HEAPSZ));
 912
 913         /*
 914          * Probe for a console.
 915          */
 916         cons_probe();
 917
 918         if ((root = OF_peer(0)) == -1)
 919                 panic("%s: can't get root phandle", __func__);
 920         OF_getprop(root, "compatible", compatible, sizeof(compatible));
 921         if (!strcmp(compatible, "sun4v")) {
 922                 printf("\nBooting with sun4v support.\n");
 923                 mmu_ops = &mmu_ops_sun4v;
 924                 is_sun4v = 1;
 925         } else {
 926                 printf("\nBooting with sun4u support.\n");
 927                 mmu_ops = &mmu_ops_sun4u;
 928         }
 929
 930         mmu_ops->tlb_init();
 931
 932         /*
 933          * Set up the current device.
 934          */
 935         OF_getprop(chosen, "bootpath", bootpath, sizeof(bootpath));
 936
 937         /*
 938          * Sun compatible bootable CD-ROMs have a disk label placed
 939          * before the cd9660 data, with the actual filesystem being
 940          * in the first partition, while the other partitions contain
 941          * pseudo disk labels with embedded boot blocks for different
 942          * architectures, which may be followed by UFS filesystems.
 943          * The firmware will set the boot path to the partition it
 944          * boots from ('f' in the sun4u case), but we want the kernel
 945          * to be loaded from the cd9660 fs ('a'), so the boot path
 946          * needs to be altered.
 947          */
 948         if (bootpath[strlen(bootpath) - 2] == ':' &&
 949             bootpath[strlen(bootpath) - 1] == 'f' &&
 950             strstr(bootpath, "cdrom") != NULL) {
 951                 bootpath[strlen(bootpath) - 1] = 'a';
 952                 printf("Boot path set to %s\n", bootpath);
 953         }
 954
 955         /*
 956          * Initialize devices.
 957          */
 958         for (dp = devsw; *dp != 0; dp++)
 959                 if ((*dp)->dv_init != 0)
 960                         (*dp)->dv_init();
 961
 962         /*
 963          * Now that sparc64_zfs_probe() might have altered bootpath,
 964          * export it.
 965          */
 966         env_setenv("currdev", EV_VOLATILE, bootpath,
 967             ofw_setcurrdev, env_nounset);
 968         env_setenv("loaddev", EV_VOLATILE, bootpath,
 969             env_noset, env_nounset);
 970
 971         printf("\n");
 972         printf("%s, Revision %s\n", bootprog_name, bootprog_rev);
 973         printf("(%s, %s)\n", bootprog_maker, bootprog_date);
 974         printf("bootpath=\"%s\"\n", bootpath);
 975
 976         /* Give control to the machine independent loader code. */
 977         interact();
 978         return (1);
 979 }
 980
 981 COMMAND_SET(heap, "heap", "show heap usage", command_heap);
 982
 983 static int
 984 command_heap(int argc, char *argv[])
 985 {
 986
 987         mallocstats();
 988         printf("heap base at %p, top at %p, upper limit at %p\n", heapva,
 989             sbrk(0), heapva + HEAPSZ);
 990         return(CMD_OK);
 991 }
 992
 993 COMMAND_SET(reboot, "reboot", "reboot the system", command_reboot);
 994
 995 static int
 996 command_reboot(int argc, char *argv[])
 997 {
 998         int i;
 999
1000         for (i = 0; devsw[i] != NULL; ++i)
1001                 if (devsw[i]->dv_cleanup != NULL)
1002                         (devsw[i]->dv_cleanup)();
1003
1004         printf("Rebooting...\n");
1005         OF_exit();
1006 }
1007
1008 /* provide this for panic, as it's not in the startup code */
1009 void
1010 exit(int code)
1011 {
1012
1013         OF_exit();
1014 }
1015
1016 #ifdef LOADER_DEBUG
1017 static const char *const page_sizes[] = {
1018         "  8k", " 64k", "512k", "  4m"
1019 };
1020
1021 static void
1022 pmap_print_tte_sun4u(tte_t tag, tte_t tte)
1023 {
1024
1025         printf("%s %s ",
1026             page_sizes[(tte >> TD_SIZE_SHIFT) & TD_SIZE_MASK],
1027             tag & TD_G ? "G" : " ");
1028         printf(tte & TD_W ? "W " : "  ");
1029         printf(tte & TD_P ? "\e[33mP\e[0m " : "  ");
1030         printf(tte & TD_E ? "E " : "  ");
1031         printf(tte & TD_CV ? "CV " : "   ");
1032         printf(tte & TD_CP ? "CP " : "   ");
1033         printf(tte & TD_L ? "\e[32mL\e[0m " : "  ");
1034         printf(tte & TD_IE ? "IE " : "   ");
1035         printf(tte & TD_NFO ? "NFO " : "    ");
1036         printf("pa=0x%lx va=0x%lx ctx=%ld\n",
1037             TD_PA(tte), TLB_TAR_VA(tag), TLB_TAR_CTX(tag));
1038 }
1039
1040 static void
1041 pmap_print_tlb_sun4u(void)
1042 {
1043         tte_t tag, tte;
1044         u_long pstate;
1045         int i;
1046
1047         pstate = rdpr(pstate);
1048         for (i = 0; i < itlb_slot_max; i++) {
1049                 wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
1050                 tte = itlb_get_data_sun4u(tlb_locked, i);
1051                 wrpr(pstate, pstate, 0);
1052                 if (!(tte & TD_V))
1053                         continue;
1054                 tag = ldxa(TLB_DAR_SLOT(tlb_locked, i),
1055                     ASI_ITLB_TAG_READ_REG);
1056                 printf("iTLB-%2u: ", i);
1057                 pmap_print_tte_sun4u(tag, tte);
1058         }
1059         for (i = 0; i < dtlb_slot_max; i++) {
1060                 wrpr(pstate, pstate & ~PSTATE_IE, 0);
1061                 tte = dtlb_get_data_sun4u(tlb_locked, i);
1062                 wrpr(pstate, pstate, 0);
1063                 if (!(tte & TD_V))
1064                         continue;
1065                 tag = ldxa(TLB_DAR_SLOT(tlb_locked, i),
1066                     ASI_DTLB_TAG_READ_REG);
1067                 printf("dTLB-%2u: ", i);
1068                 pmap_print_tte_sun4u(tag, tte);
1069         }
1070 }
1071 #endif