sys/mips/malta/malta_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2006 Wojciech A. Koszek <wkoszek@FreeBSD.org>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * $FreeBSD$
  29  */
  30 #include <sys/cdefs.h>
  31 __FBSDID("$FreeBSD$");
  32
  33 #include "opt_ddb.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/conf.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/imgact.h>
  40 #include <sys/bio.h>
  41 #include <sys/buf.h>
  42 #include <sys/bus.h>
  43 #include <sys/cpu.h>
  44 #include <sys/cons.h>
  45 #include <sys/exec.h>
  46 #include <sys/ucontext.h>
  47 #include <sys/proc.h>
  48 #include <sys/kdb.h>
  49 #include <sys/ptrace.h>
  50 #include <sys/reboot.h>
  51 #include <sys/signalvar.h>
  52 #include <sys/sysent.h>
  53 #include <sys/sysproto.h>
  54 #include <sys/user.h>
  55
  56 #include <vm/vm.h>
  57 #include <vm/vm_param.h>
  58 #include <vm/vm_object.h>
  59 #include <vm/vm_page.h>
  60 #include <vm/vm_phys.h>
  61
  62 #include <machine/clock.h>
  63 #include <machine/cpu.h>
  64 #include <machine/cpuregs.h>
  65 #include <machine/hwfunc.h>
  66 #include <machine/md_var.h>
  67 #include <machine/pmap.h>
  68 #include <machine/trap.h>
  69
  70 #ifdef TICK_USE_YAMON_FREQ
  71 #include <mips/malta/yamon.h>
  72 #endif
  73
  74 #ifdef TICK_USE_MALTA_RTC
  75 #include <mips/mips4k/malta/maltareg.h>
  76 #include <dev/mc146818/mc146818reg.h>
  77 #include <isa/rtc.h>
  78 #endif
  79
  80 #include <mips/malta/maltareg.h>
  81
  82 extern int      *edata;
  83 extern int      *end;
  84
  85 void    lcd_init(void);
  86 void    lcd_puts(char *);
  87 void    malta_reset(void);
  88
  89 /*
  90  * Temporary boot environment used at startup.
  91  */
  92 static char boot1_env[4096];
  93
  94 /*
  95  * Offsets to MALTA LCD characters.
  96  */
  97 static int malta_lcd_offs[] = {
  98         MALTA_ASCIIPOS0,
  99         MALTA_ASCIIPOS1,
 100         MALTA_ASCIIPOS2,
 101         MALTA_ASCIIPOS3,
 102         MALTA_ASCIIPOS4,
 103         MALTA_ASCIIPOS5,
 104         MALTA_ASCIIPOS6,
 105         MALTA_ASCIIPOS7
 106 };
 107
 108 void
 109 platform_cpu_init()
 110 {
 111         /* Nothing special */
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Put character to Malta LCD at given position.
 116  */
 117 static void
 118 malta_lcd_putc(int pos, char c)
 119 {
 120         void *addr;
 121         char *ch;
 122
 123         if (pos < 0 || pos > 7)
 124                 return;
 125         addr = (void *)(MALTA_ASCII_BASE + malta_lcd_offs[pos]);
 126         ch = (char *)MIPS_PHYS_TO_KSEG0(addr);
 127         *ch = c;
 128 }
 129
 130 /*
 131  * Print given string on LCD.
 132  */
 133 static void
 134 malta_lcd_print(char *str)
 135 {
 136         int i;
 137
 138         if (str == NULL)
 139                 return;
 140
 141         for (i = 0; *str != '\0'; i++, str++)
 142                 malta_lcd_putc(i, *str);
 143 }
 144
 145 void
 146 lcd_init(void)
 147 {
 148         malta_lcd_print("FreeBSD_");
 149 }
 150
 151 void
 152 lcd_puts(char *s)
 153 {
 154         malta_lcd_print(s);
 155 }
 156
 157 #ifdef TICK_USE_MALTA_RTC
 158 static __inline uint8_t
 159 rtcin(uint8_t addr)
 160 {
 161
 162         *((volatile uint8_t *)
 163             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCADR))) = addr;
 164         return (*((volatile uint8_t *)
 165             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCDAT))));
 166 }
 167
 168 static __inline void
 169 writertc(uint8_t addr, uint8_t val)
 170 {
 171
 172         *((volatile uint8_t *)
 173             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCADR))) = addr;
 174         *((volatile uint8_t *)
 175             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCDAT))) = val;
 176 }
 177 #endif
 178
 179 static void
 180 mips_init(unsigned long memsize, uint64_t ememsize)
 181 {
 182         int i;
 183
 184         for (i = 0; i < PHYS_AVAIL_ENTRIES; i++) {
 185                 phys_avail[i] = 0;
 186         }
 187
 188         /*
 189          * memsize is the amount of RAM available below 256MB.
 190          * ememsize is the total amount of RAM available.
 191          *
 192          * The second bank starts at 0x90000000.
 193          */
 194
 195         /* phys_avail regions are in bytes */
 196         phys_avail[0] = MIPS_KSEG0_TO_PHYS(kernel_kseg0_end);
 197         phys_avail[1] = memsize;
 198         dump_avail[0] = 0;
 199         dump_avail[1] = phys_avail[1];
 200
 201         /* Only specify the extended region if it's set */
 202         if (ememsize > memsize) {
 203                 phys_avail[2] = 0x90000000;
 204                 phys_avail[3] = 0x90000000 + (ememsize - memsize);
 205                 dump_avail[2] = phys_avail[2];
 206                 dump_avail[3] = phys_avail[3];
 207         }
 208
 209         /* XXX realmem assigned in the caller of mips_init() */
 210         physmem = realmem;
 211
 212         init_param1();
 213         init_param2(physmem);
 214         mips_cpu_init();
 215         pmap_bootstrap();
 216         mips_proc0_init();
 217         mutex_init();
 218         kdb_init();
 219 #ifdef KDB
 220         if (boothowto & RB_KDB)
 221                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
 222 #endif
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Perform a board-level soft-reset.
 227  * Note that this is not emulated by gxemul.
 228  */
 229 void
 230 platform_reset(void)
 231 {
 232         char *c;
 233
 234         c = (char *)MIPS_PHYS_TO_KSEG0(MALTA_SOFTRES);
 235         *c = MALTA_GORESET;
 236 }
 237
 238 static uint64_t
 239 malta_cpu_freq(void)
 240 {
 241         uint64_t platform_counter_freq = 0;
 242
 243 #if defined(TICK_USE_YAMON_FREQ)
 244         /*
 245          * If we are running on a board which uses YAMON firmware,
 246          * then query CPU pipeline clock from the syscon object.
 247          * If unsuccessful, use hard-coded default.
 248          */
 249         platform_counter_freq = yamon_getcpufreq();
 250
 251 #elif defined(TICK_USE_MALTA_RTC)
 252         /*
 253          * If we are running on a board with the MC146818 RTC,
 254          * use it to determine CPU pipeline clock frequency.
 255          */
 256         u_int64_t counterval[2];
 257
 258         /* Set RTC to binary mode. */
 259         writertc(RTC_STATUSB, (rtcin(RTC_STATUSB) | RTCSB_BCD));
 260
 261         /* Busy-wait for falling edge of RTC update. */
 262         while (((rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) == 0))
 263                 ;
 264         while (((rtcin(RTC_STATUSA)& RTCSA_TUP) != 0))
 265                 ;
 266         counterval[0] = mips_rd_count();
 267
 268         /* Busy-wait for falling edge of RTC update. */
 269         while (((rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) == 0))
 270                 ;
 271         while (((rtcin(RTC_STATUSA)& RTCSA_TUP) != 0))
 272                 ;
 273         counterval[1] = mips_rd_count();
 274
 275         platform_counter_freq = counterval[1] - counterval[0];
 276 #endif
 277
 278         if (platform_counter_freq == 0)
 279                 platform_counter_freq = MIPS_DEFAULT_HZ;
 280
 281         return (platform_counter_freq);
 282 }
 283
 284 void
 285 platform_start(__register_t a0, __register_t a1,  __register_t a2,
 286     __register_t a3)
 287 {
 288         vm_offset_t kernend;
 289         uint64_t platform_counter_freq;
 290         int argc = a0;
 291         int32_t *argv = (int32_t*)a1;
 292         int32_t *envp = (int32_t*)a2;
 293         unsigned int memsize = a3;
 294         uint64_t ememsize = 0;
 295         int i;
 296
 297         /* clear the BSS and SBSS segments */
 298         kernend = (vm_offset_t)&end;
 299         memset(&edata, 0, kernend - (vm_offset_t)(&edata));
 300
 301         mips_postboot_fixup();
 302
 303         mips_pcpu0_init();
 304         platform_counter_freq = malta_cpu_freq();
 305         mips_timer_early_init(platform_counter_freq);
 306         init_static_kenv(boot1_env, sizeof(boot1_env));
 307
 308         cninit();
 309         printf("entry: platform_start()\n");
 310
 311         bootverbose = 1;
 312
 313         /*
 314          * YAMON uses 32bit pointers to strings so
 315          * convert them to proper type manually
 316          */
 317
 318         if (bootverbose) {
 319                 printf("cmd line: ");
 320                 for (i = 0; i < argc; i++)
 321                         printf("%s ", (char*)(intptr_t)argv[i]);
 322                 printf("\n");
 323         }
 324
 325         if (bootverbose)
 326                 printf("envp:\n");
 327
 328         /*
 329          * Parse the environment for things like ememsize.
 330          */
 331         for (i = 0; envp[i]; i += 2) {
 332                 const char *a, *v;
 333
 334                 a = (char *)(intptr_t)envp[i];
 335                 v = (char *)(intptr_t)envp[i+1];
 336
 337                 if (bootverbose)
 338                         printf("\t%s = %s\n", a, v);
 339
 340                 if (strcmp(a, "ememsize") == 0) {
 341                         ememsize = strtoul(v, NULL, 0);
 342                 }
 343         }
 344
 345         if (bootverbose) {
 346                 printf("memsize = %llu (0x%08x)\n",
 347                     (unsigned long long) memsize, memsize);
 348                 printf("ememsize = %llu\n", (unsigned long long) ememsize);
 349
 350 #ifdef __mips_o32
 351                 /*
 352                  * For O32 phys_avail[] can't address memory beyond 2^32,
 353                  * so cap extended memory to 2GB minus one page.
 354                  */
 355                 if (ememsize >= 2ULL * 1024 * 1024 * 1024)
 356                         ememsize = 2ULL * 1024 * 1024 * 1024 - PAGE_SIZE;
 357 #endif
 358         }
 359
 360         /*
 361          * For <= 256MB RAM amounts, ememsize should equal memsize.
 362          * For > 256MB RAM amounts it's the total RAM available;
 363          * split between two banks.
 364          *
 365          * XXX TODO: just push realmem assignment into mips_init() ?
 366          */
 367         realmem = btoc(ememsize);
 368         mips_init(memsize, ememsize);
 369
 370         mips_timer_init_params(platform_counter_freq, 0);
 371 }