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 #include <vm/vm_dumpset.h>
  62
  63 #include <machine/clock.h>
  64 #include <machine/cpu.h>
  65 #include <machine/cpuregs.h>
  66 #include <machine/hwfunc.h>
  67 #include <machine/md_var.h>
  68 #include <machine/pmap.h>
  69 #include <machine/trap.h>
  70
  71 #ifdef TICK_USE_YAMON_FREQ
  72 #include <mips/malta/yamon.h>
  73 #endif
  74
  75 #ifdef TICK_USE_MALTA_RTC
  76 #include <mips/mips4k/malta/maltareg.h>
  77 #include <dev/mc146818/mc146818reg.h>
  78 #include <isa/rtc.h>
  79 #endif
  80
  81 #include <mips/malta/maltareg.h>
  82
  83 extern int      *edata;
  84 extern int      *end;
  85
  86 void    lcd_init(void);
  87 void    lcd_puts(char *);
  88 void    malta_reset(void);
  89
  90 /*
  91  * Temporary boot environment used at startup.
  92  */
  93 static char boot1_env[4096];
  94
  95 /*
  96  * Offsets to MALTA LCD characters.
  97  */
  98 static int malta_lcd_offs[] = {
  99         MALTA_ASCIIPOS0,
 100         MALTA_ASCIIPOS1,
 101         MALTA_ASCIIPOS2,
 102         MALTA_ASCIIPOS3,
 103         MALTA_ASCIIPOS4,
 104         MALTA_ASCIIPOS5,
 105         MALTA_ASCIIPOS6,
 106         MALTA_ASCIIPOS7
 107 };
 108
 109 void
 110 platform_cpu_init()
 111 {
 112         /* Nothing special */
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Put character to Malta LCD at given position.
 117  */
 118 static void
 119 malta_lcd_putc(int pos, char c)
 120 {
 121         void *addr;
 122         char *ch;
 123
 124         if (pos < 0 || pos > 7)
 125                 return;
 126         addr = (void *)(MALTA_ASCII_BASE + malta_lcd_offs[pos]);
 127         ch = (char *)MIPS_PHYS_TO_KSEG0(addr);
 128         *ch = c;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * Print given string on LCD.
 133  */
 134 static void
 135 malta_lcd_print(char *str)
 136 {
 137         int i;
 138
 139         if (str == NULL)
 140                 return;
 141
 142         for (i = 0; *str != '\0'; i++, str++)
 143                 malta_lcd_putc(i, *str);
 144 }
 145
 146 void
 147 lcd_init(void)
 148 {
 149         malta_lcd_print("FreeBSD_");
 150 }
 151
 152 void
 153 lcd_puts(char *s)
 154 {
 155         malta_lcd_print(s);
 156 }
 157
 158 #ifdef TICK_USE_MALTA_RTC
 159 static __inline uint8_t
 160 rtcin(uint8_t addr)
 161 {
 162
 163         *((volatile uint8_t *)
 164             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCADR))) = addr;
 165         return (*((volatile uint8_t *)
 166             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCDAT))));
 167 }
 168
 169 static __inline void
 170 writertc(uint8_t addr, uint8_t val)
 171 {
 172
 173         *((volatile uint8_t *)
 174             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCADR))) = addr;
 175         *((volatile uint8_t *)
 176             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCDAT))) = val;
 177 }
 178 #endif
 179
 180 static void
 181 mips_init(unsigned long memsize, uint64_t ememsize)
 182 {
 183         int i;
 184
 185         for (i = 0; i < PHYS_AVAIL_ENTRIES; i++) {
 186                 phys_avail[i] = 0;
 187         }
 188
 189         /*
 190          * memsize is the amount of RAM available below 256MB.
 191          * ememsize is the total amount of RAM available.
 192          *
 193          * The second bank starts at 0x90000000.
 194          */
 195
 196         /* phys_avail regions are in bytes */
 197         phys_avail[0] = MIPS_KSEG0_TO_PHYS(kernel_kseg0_end);
 198         phys_avail[1] = memsize;
 199         dump_avail[0] = 0;
 200         dump_avail[1] = phys_avail[1];
 201
 202         /* Only specify the extended region if it's set */
 203         if (ememsize > memsize) {
 204                 phys_avail[2] = 0x90000000;
 205                 phys_avail[3] = 0x90000000 + (ememsize - memsize);
 206                 dump_avail[2] = phys_avail[2];
 207                 dump_avail[3] = phys_avail[3];
 208         }
 209
 210         /* XXX realmem assigned in the caller of mips_init() */
 211         physmem = realmem;
 212
 213         init_param1();
 214         init_param2(physmem);
 215         mips_cpu_init();
 216         pmap_bootstrap();
 217         mips_proc0_init();
 218         mutex_init();
 219         kdb_init();
 220 #ifdef KDB
 221         if (boothowto & RB_KDB)
 222                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
 223 #endif
 224 }
 225
 226 /*
 227  * Perform a board-level soft-reset.
 228  * Note that this is not emulated by gxemul.
 229  */
 230 void
 231 platform_reset(void)
 232 {
 233         char *c;
 234
 235         c = (char *)MIPS_PHYS_TO_KSEG0(MALTA_SOFTRES);
 236         *c = MALTA_GORESET;
 237 }
 238
 239 static uint64_t
 240 malta_cpu_freq(void)
 241 {
 242         uint64_t platform_counter_freq = 0;
 243
 244 #if defined(TICK_USE_YAMON_FREQ)
 245         /*
 246          * If we are running on a board which uses YAMON firmware,
 247          * then query CPU pipeline clock from the syscon object.
 248          * If unsuccessful, use hard-coded default.
 249          */
 250         platform_counter_freq = yamon_getcpufreq();
 251
 252 #elif defined(TICK_USE_MALTA_RTC)
 253         /*
 254          * If we are running on a board with the MC146818 RTC,
 255          * use it to determine CPU pipeline clock frequency.
 256          */
 257         u_int64_t counterval[2];
 258
 259         /* Set RTC to binary mode. */
 260         writertc(RTC_STATUSB, (rtcin(RTC_STATUSB) | RTCSB_BCD));
 261
 262         /* Busy-wait for falling edge of RTC update. */
 263         while (((rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) == 0))
 264                 ;
 265         while (((rtcin(RTC_STATUSA)& RTCSA_TUP) != 0))
 266                 ;
 267         counterval[0] = mips_rd_count();
 268
 269         /* Busy-wait for falling edge of RTC update. */
 270         while (((rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) == 0))
 271                 ;
 272         while (((rtcin(RTC_STATUSA)& RTCSA_TUP) != 0))
 273                 ;
 274         counterval[1] = mips_rd_count();
 275
 276         platform_counter_freq = counterval[1] - counterval[0];
 277 #endif
 278
 279         if (platform_counter_freq == 0)
 280                 platform_counter_freq = MIPS_DEFAULT_HZ;
 281
 282         return (platform_counter_freq);
 283 }
 284
 285 void
 286 platform_start(__register_t a0, __register_t a1,  __register_t a2,
 287     __register_t a3)
 288 {
 289         vm_offset_t kernend;
 290         uint64_t platform_counter_freq;
 291         int argc = a0;
 292         int32_t *argv = (int32_t*)a1;
 293         int32_t *envp = (int32_t*)a2;
 294         unsigned int memsize = a3;
 295         uint64_t ememsize = 0;
 296         int i;
 297
 298         /* clear the BSS and SBSS segments */
 299         kernend = (vm_offset_t)&end;
 300         memset(&edata, 0, kernend - (vm_offset_t)(&edata));
 301
 302         mips_postboot_fixup();
 303
 304         mips_pcpu0_init();
 305         platform_counter_freq = malta_cpu_freq();
 306         mips_timer_early_init(platform_counter_freq);
 307         init_static_kenv(boot1_env, sizeof(boot1_env));
 308
 309         cninit();
 310         printf("entry: platform_start()\n");
 311
 312         bootverbose = 1;
 313
 314         /*
 315          * YAMON uses 32bit pointers to strings so
 316          * convert them to proper type manually
 317          */
 318
 319         if (bootverbose) {
 320                 printf("cmd line: ");
 321                 for (i = 0; i < argc; i++)
 322                         printf("%s ", (char*)(intptr_t)argv[i]);
 323                 printf("\n");
 324         }
 325
 326         if (bootverbose)
 327                 printf("envp:\n");
 328
 329         /*
 330          * Parse the environment for things like ememsize.
 331          */
 332         for (i = 0; envp[i]; i += 2) {
 333                 const char *a, *v;
 334
 335                 a = (char *)(intptr_t)envp[i];
 336                 v = (char *)(intptr_t)envp[i+1];
 337
 338                 if (bootverbose)
 339                         printf("\t%s = %s\n", a, v);
 340
 341                 if (strcmp(a, "ememsize") == 0) {
 342                         ememsize = strtoul(v, NULL, 0);
 343                 }
 344         }
 345
 346         if (bootverbose) {
 347                 printf("memsize = %llu (0x%08x)\n",
 348                     (unsigned long long) memsize, memsize);
 349                 printf("ememsize = %llu\n", (unsigned long long) ememsize);
 350
 351 #ifdef __mips_o32
 352                 /*
 353                  * For O32 phys_avail[] can't address memory beyond 2^32,
 354                  * so cap extended memory to 2GB minus one page.
 355                  */
 356                 if (ememsize >= 2ULL * 1024 * 1024 * 1024)
 357                         ememsize = 2ULL * 1024 * 1024 * 1024 - PAGE_SIZE;
 358 #endif
 359         }
 360
 361         /*
 362          * For <= 256MB RAM amounts, ememsize should equal memsize.
 363          * For > 256MB RAM amounts it's the total RAM available;
 364          * split between two banks.
 365          *
 366          * XXX TODO: just push realmem assignment into mips_init() ?
 367          */
 368         realmem = btoc(ememsize);
 369         mips_init(memsize, ememsize);
 370
 371         mips_timer_init_params(platform_counter_freq, 0);
 372 }