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_object.h>
  58 #include <vm/vm_page.h>
  59
  60 #include <machine/clock.h>
  61 #include <machine/cpu.h>
  62 #include <machine/cpuregs.h>
  63 #include <machine/hwfunc.h>
  64 #include <machine/md_var.h>
  65 #include <machine/pmap.h>
  66 #include <machine/trap.h>
  67
  68 #ifdef TICK_USE_YAMON_FREQ
  69 #include <mips/malta/yamon.h>
  70 #endif
  71
  72 #ifdef TICK_USE_MALTA_RTC
  73 #include <mips/mips4k/malta/maltareg.h>
  74 #include <dev/mc146818/mc146818reg.h>
  75 #include <isa/rtc.h>
  76 #endif
  77
  78 #include <mips/malta/maltareg.h>
  79
  80 extern int      *edata;
  81 extern int      *end;
  82
  83 void    lcd_init(void);
  84 void    lcd_puts(char *);
  85 void    malta_reset(void);
  86
  87 /*
  88  * Temporary boot environment used at startup.
  89  */
  90 static char boot1_env[4096];
  91
  92 /*
  93  * Offsets to MALTA LCD characters.
  94  */
  95 static int malta_lcd_offs[] = {
  96         MALTA_ASCIIPOS0,
  97         MALTA_ASCIIPOS1,
  98         MALTA_ASCIIPOS2,
  99         MALTA_ASCIIPOS3,
 100         MALTA_ASCIIPOS4,
 101         MALTA_ASCIIPOS5,
 102         MALTA_ASCIIPOS6,
 103         MALTA_ASCIIPOS7
 104 };
 105
 106 void
 107 platform_cpu_init()
 108 {
 109         /* Nothing special */
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Put character to Malta LCD at given position.
 114  */
 115 static void
 116 malta_lcd_putc(int pos, char c)
 117 {
 118         void *addr;
 119         char *ch;
 120
 121         if (pos < 0 || pos > 7)
 122                 return;
 123         addr = (void *)(MALTA_ASCII_BASE + malta_lcd_offs[pos]);
 124         ch = (char *)MIPS_PHYS_TO_KSEG0(addr);
 125         *ch = c;
 126 }
 127
 128 /*
 129  * Print given string on LCD.
 130  */
 131 static void
 132 malta_lcd_print(char *str)
 133 {
 134         int i;
 135
 136         if (str == NULL)
 137                 return;
 138
 139         for (i = 0; *str != '\0'; i++, str++)
 140                 malta_lcd_putc(i, *str);
 141 }
 142
 143 void
 144 lcd_init(void)
 145 {
 146         malta_lcd_print("FreeBSD_");
 147 }
 148
 149 void
 150 lcd_puts(char *s)
 151 {
 152         malta_lcd_print(s);
 153 }
 154
 155 #ifdef TICK_USE_MALTA_RTC
 156 static __inline uint8_t
 157 rtcin(uint8_t addr)
 158 {
 159
 160         *((volatile uint8_t *)
 161             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCADR))) = addr;
 162         return (*((volatile uint8_t *)
 163             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCDAT))));
 164 }
 165
 166 static __inline void
 167 writertc(uint8_t addr, uint8_t val)
 168 {
 169
 170         *((volatile uint8_t *)
 171             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCADR))) = addr;
 172         *((volatile uint8_t *)
 173             MIPS_PHYS_TO_KSEG1(MALTA_PCI0_ADDR(MALTA_RTCDAT))) = val;
 174 }
 175 #endif
 176
 177 static void
 178 mips_init(unsigned long memsize, uint64_t ememsize)
 179 {
 180         int i;
 181
 182         for (i = 0; i < PHYS_AVAIL_ENTRIES; i++) {
 183                 phys_avail[i] = 0;
 184         }
 185
 186         /*
 187          * memsize is the amount of RAM available below 256MB.
 188          * ememsize is the total amount of RAM available.
 189          *
 190          * The second bank starts at 0x90000000.
 191          */
 192
 193         /* phys_avail regions are in bytes */
 194         phys_avail[0] = MIPS_KSEG0_TO_PHYS(kernel_kseg0_end);
 195         phys_avail[1] = memsize;
 196         dump_avail[0] = 0;
 197         dump_avail[1] = phys_avail[1];
 198
 199         /* Only specify the extended region if it's set */
 200         if (ememsize > memsize) {
 201                 phys_avail[2] = 0x90000000;
 202                 phys_avail[3] = 0x90000000 + (ememsize - memsize);
 203                 dump_avail[2] = phys_avail[2];
 204                 dump_avail[3] = phys_avail[3];
 205         }
 206
 207         /* XXX realmem assigned in the caller of mips_init() */
 208         physmem = realmem;
 209
 210         init_param1();
 211         init_param2(physmem);
 212         mips_cpu_init();
 213         pmap_bootstrap();
 214         mips_proc0_init();
 215         mutex_init();
 216         kdb_init();
 217 #ifdef KDB
 218         if (boothowto & RB_KDB)
 219                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
 220 #endif
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Perform a board-level soft-reset.
 225  * Note that this is not emulated by gxemul.
 226  */
 227 void
 228 platform_reset(void)
 229 {
 230         char *c;
 231
 232         c = (char *)MIPS_PHYS_TO_KSEG0(MALTA_SOFTRES);
 233         *c = MALTA_GORESET;
 234 }
 235
 236 static uint64_t
 237 malta_cpu_freq(void)
 238 {
 239         uint64_t platform_counter_freq = 0;
 240
 241 #if defined(TICK_USE_YAMON_FREQ)
 242         /*
 243          * If we are running on a board which uses YAMON firmware,
 244          * then query CPU pipeline clock from the syscon object.
 245          * If unsuccessful, use hard-coded default.
 246          */
 247         platform_counter_freq = yamon_getcpufreq();
 248
 249 #elif defined(TICK_USE_MALTA_RTC)
 250         /*
 251          * If we are running on a board with the MC146818 RTC,
 252          * use it to determine CPU pipeline clock frequency.
 253          */
 254         u_int64_t counterval[2];
 255
 256         /* Set RTC to binary mode. */
 257         writertc(RTC_STATUSB, (rtcin(RTC_STATUSB) | RTCSB_BCD));
 258
 259         /* Busy-wait for falling edge of RTC update. */
 260         while (((rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) == 0))
 261                 ;
 262         while (((rtcin(RTC_STATUSA)& RTCSA_TUP) != 0))
 263                 ;
 264         counterval[0] = mips_rd_count();
 265
 266         /* Busy-wait for falling edge of RTC update. */
 267         while (((rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) == 0))
 268                 ;
 269         while (((rtcin(RTC_STATUSA)& RTCSA_TUP) != 0))
 270                 ;
 271         counterval[1] = mips_rd_count();
 272
 273         platform_counter_freq = counterval[1] - counterval[0];
 274 #endif
 275
 276         if (platform_counter_freq == 0)
 277                 platform_counter_freq = MIPS_DEFAULT_HZ;
 278
 279         return (platform_counter_freq);
 280 }
 281
 282 void
 283 platform_start(__register_t a0, __register_t a1,  __register_t a2,
 284     __register_t a3)
 285 {
 286         vm_offset_t kernend;
 287         uint64_t platform_counter_freq;
 288         int argc = a0;
 289         int32_t *argv = (int32_t*)a1;
 290         int32_t *envp = (int32_t*)a2;
 291         unsigned int memsize = a3;
 292         uint64_t ememsize = 0;
 293         int i;
 294
 295         /* clear the BSS and SBSS segments */
 296         kernend = (vm_offset_t)&end;
 297         memset(&edata, 0, kernend - (vm_offset_t)(&edata));
 298
 299         mips_postboot_fixup();
 300
 301         mips_pcpu0_init();
 302         platform_counter_freq = malta_cpu_freq();
 303         mips_timer_early_init(platform_counter_freq);
 304         init_static_kenv(boot1_env, sizeof(boot1_env));
 305
 306         cninit();
 307         printf("entry: platform_start()\n");
 308
 309         bootverbose = 1;
 310
 311         /*
 312          * YAMON uses 32bit pointers to strings so
 313          * convert them to proper type manually
 314          */
 315
 316         if (bootverbose) {
 317                 printf("cmd line: ");
 318                 for (i = 0; i < argc; i++)
 319                         printf("%s ", (char*)(intptr_t)argv[i]);
 320                 printf("\n");
 321         }
 322
 323         if (bootverbose)
 324                 printf("envp:\n");
 325
 326         /*
 327          * Parse the environment for things like ememsize.
 328          */
 329         for (i = 0; envp[i]; i += 2) {
 330                 const char *a, *v;
 331
 332                 a = (char *)(intptr_t)envp[i];
 333                 v = (char *)(intptr_t)envp[i+1];
 334
 335                 if (bootverbose)
 336                         printf("\t%s = %s\n", a, v);
 337
 338                 if (strcmp(a, "ememsize") == 0) {
 339                         ememsize = strtoul(v, NULL, 0);
 340                 }
 341         }
 342
 343         if (bootverbose) {
 344                 printf("memsize = %llu (0x%08x)\n",
 345                     (unsigned long long) memsize, memsize);
 346                 printf("ememsize = %llu\n", (unsigned long long) ememsize);
 347
 348 #ifdef __mips_o32
 349                 /*
 350                  * For O32 phys_avail[] can't address memory beyond 2^32,
 351                  * so cap extended memory to 2GB minus one page.
 352                  */
 353                 if (ememsize >= 2ULL * 1024 * 1024 * 1024)
 354                         ememsize = 2ULL * 1024 * 1024 * 1024 - PAGE_SIZE;
 355 #endif
 356         }
 357
 358         /*
 359          * For <= 256MB RAM amounts, ememsize should equal memsize.
 360          * For > 256MB RAM amounts it's the total RAM available;
 361          * split between two banks.
 362          *
 363          * XXX TODO: just push realmem assignment into mips_init() ?
 364          */
 365         realmem = btoc(ememsize);
 366         mips_init(memsize, ememsize);
 367
 368         mips_timer_init_params(platform_counter_freq, 0);
 369 }