sys/arm/s3c2xx0/s3c24x0_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
   3  * Copyright (c) 1994 Brini.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  17  *    must display the following acknowledgement:
  18  *      This product includes software developed by Brini.
  19  * 4. The name of the company nor the name of the author may be used to
  20  *    endorse or promote products derived from this software without specific
  21  *    prior written permission.
  22  *
  23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BRINI ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
  24  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
  25  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  26  * IN NO EVENT SHALL BRINI OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
  27  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  28  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  29  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  30  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  31  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  32  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  *
  35  * RiscBSD kernel project
  36  *
  37  * machdep.c
  38  *
  39  * Machine dependant functions for kernel setup
  40  *
  41  * This file needs a lot of work.
  42  *
  43  * Created      : 17/09/94
  44  */
  45
  46 #include "opt_ddb.h"
  47
  48 #include <sys/cdefs.h>
  49 __FBSDID("$FreeBSD$");
  50
  51 #define _ARM32_BUS_DMA_PRIVATE
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/sysproto.h>
  55 #include <sys/signalvar.h>
  56 #include <sys/imgact.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/ktr.h>
  59 #include <sys/linker.h>
  60 #include <sys/lock.h>
  61 #include <sys/malloc.h>
  62 #include <sys/mutex.h>
  63 #include <sys/pcpu.h>
  64 #include <sys/proc.h>
  65 #include <sys/ptrace.h>
  66 #include <sys/cons.h>
  67 #include <sys/bio.h>
  68 #include <sys/bus.h>
  69 #include <sys/buf.h>
  70 #include <sys/exec.h>
  71 #include <sys/kdb.h>
  72 #include <sys/msgbuf.h>
  73 #include <machine/reg.h>
  74 #include <machine/cpu.h>
  75
  76 #include <vm/vm.h>
  77 #include <vm/pmap.h>
  78 #include <vm/vm_object.h>
  79 #include <vm/vm_page.h>
  80 #include <vm/vm_map.h>
  81 #include <machine/vmparam.h>
  82 #include <machine/pcb.h>
  83 #include <machine/undefined.h>
  84 #include <machine/machdep.h>
  85 #include <machine/metadata.h>
  86 #include <machine/armreg.h>
  87 #include <machine/bus.h>
  88 #include <sys/reboot.h>
  89
  90 #include <arm/s3c2xx0/s3c24x0var.h>
  91 #include <arm/s3c2xx0/s3c2410reg.h>
  92 #include <arm/s3c2xx0/s3c2xx0board.h>
  93
  94 /* Page table for mapping proc0 zero page */
  95 #define KERNEL_PT_SYS           0
  96 #define KERNEL_PT_KERN          1
  97 #define KERNEL_PT_KERN_NUM      44
  98 /* L2 table for mapping after kernel */
  99 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      KERNEL_PT_KERN + KERNEL_PT_KERN_NUM
 100 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  5
 101
 102 /* this should be evenly divisable by PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL (or 4) */
 103 #define NUM_KERNEL_PTS          (KERNEL_PT_AFKERNEL + KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM)
 104
 105 extern int s3c2410_pclk;
 106
 107 extern u_int data_abort_handler_address;
 108 extern u_int prefetch_abort_handler_address;
 109 extern u_int undefined_handler_address;
 110
 111 struct pv_addr kernel_pt_table[NUM_KERNEL_PTS];
 112
 113 /* Physical and virtual addresses for some global pages */
 114
 115 vm_paddr_t phys_avail[10];
 116 vm_paddr_t dump_avail[4];
 117
 118 struct pv_addr systempage;
 119 struct pv_addr msgbufpv;
 120 struct pv_addr irqstack;
 121 struct pv_addr undstack;
 122 struct pv_addr abtstack;
 123 struct pv_addr kernelstack;
 124
 125 #define _A(a)   ((a) & ~L1_S_OFFSET)
 126 #define _S(s)   (((s) + L1_S_SIZE - 1) & ~(L1_S_SIZE-1))
 127
 128 /* Static device mappings. */
 129 static const struct pmap_devmap s3c24x0_devmap[] = {
 130         /*
 131          * Map the devices we need early on.
 132          */
 133         {
 134                 _A(S3C24X0_CLKMAN_BASE),
 135                 _A(S3C24X0_CLKMAN_PA_BASE),
 136                 _S(S3C24X0_CLKMAN_SIZE),
 137                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 138                 PTE_NOCACHE,
 139         },
 140         {
 141                 _A(S3C24X0_GPIO_BASE),
 142                 _A(S3C24X0_GPIO_PA_BASE),
 143                 _S(S3C2410_GPIO_SIZE),
 144                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 145                 PTE_NOCACHE,
 146         },
 147         {
 148                 _A(S3C24X0_INTCTL_BASE),
 149                 _A(S3C24X0_INTCTL_PA_BASE),
 150                 _S(S3C24X0_INTCTL_SIZE),
 151                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 152                 PTE_NOCACHE,
 153         },
 154         {
 155                 _A(S3C24X0_TIMER_BASE),
 156                 _A(S3C24X0_TIMER_PA_BASE),
 157                 _S(S3C24X0_TIMER_SIZE),
 158                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 159                 PTE_NOCACHE,
 160         },
 161         {
 162                 _A(S3C24X0_UART0_BASE),
 163                 _A(S3C24X0_UART0_PA_BASE),
 164                 _S(S3C24X0_UART_PA_BASE(3) - S3C24X0_UART0_PA_BASE),
 165                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 166                 PTE_NOCACHE,
 167         },
 168         {
 169                 _A(S3C24X0_WDT_BASE),
 170                 _A(S3C24X0_WDT_PA_BASE),
 171                 _S(S3C24X0_WDT_SIZE),
 172                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 173                 PTE_NOCACHE,
 174         },
 175         {
 176                 0,
 177                 0,
 178                 0,
 179                 0,
 180                 0,
 181         }
 182 };
 183
 184 #undef  _A
 185 #undef  _S
 186
 187 #define ioreg_read32(a)         (*(volatile uint32_t *)(a))
 188 #define ioreg_write32(a,v)      (*(volatile uint32_t *)(a)=(v))
 189
 190 struct arm32_dma_range s3c24x0_range = {
 191         .dr_sysbase = 0,
 192         .dr_busbase = 0,
 193         .dr_len = 0,
 194 };
 195
 196 struct arm32_dma_range *
 197 bus_dma_get_range(void)
 198 {
 199
 200         if (s3c24x0_range.dr_len == 0) {
 201                 s3c24x0_range.dr_sysbase = dump_avail[0];
 202                 s3c24x0_range.dr_busbase = dump_avail[0];
 203                 s3c24x0_range.dr_len = dump_avail[1] - dump_avail[0];
 204         }
 205         return (&s3c24x0_range);
 206 }
 207
 208 int
 209 bus_dma_get_range_nb(void)
 210 {
 211         return (1);
 212 }
 213
 214 void *
 215 initarm(struct arm_boot_params *abp)
 216 {
 217         struct pv_addr  kernel_l1pt;
 218         int loop;
 219         u_int l1pagetable;
 220         vm_offset_t freemempos;
 221         vm_offset_t afterkern;
 222         vm_offset_t lastaddr;
 223
 224         int i;
 225         uint32_t memsize;
 226
 227         boothowto = 0;  /* Likely not needed */
 228         lastaddr = parse_boot_param(abp);
 229         i = 0;
 230         set_cpufuncs();
 231         cpufuncs.cf_sleep = s3c24x0_sleep;
 232
 233         pcpu0_init();
 234
 235         /* Do basic tuning, hz etc */
 236         init_param1();
 237
 238 #define KERNEL_TEXT_BASE (KERNBASE)
 239         freemempos = (lastaddr + PAGE_MASK) & ~PAGE_MASK;
 240         /* Define a macro to simplify memory allocation */
 241 #define valloc_pages(var, np)                   \
 242         alloc_pages((var).pv_va, (np));         \
 243         (var).pv_pa = (var).pv_va + (KERNPHYSADDR - KERNVIRTADDR);
 244
 245 #define alloc_pages(var, np)                    \
 246         (var) = freemempos;                     \
 247         freemempos += (np * PAGE_SIZE);         \
 248         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 249
 250         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
 251                 freemempos += PAGE_SIZE;
 252         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 253         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 254                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
 255                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
 256                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 257                 } else {
 258                         kernel_pt_table[loop].pv_va = freemempos -
 259                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
 260                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
 261                         kernel_pt_table[loop].pv_pa =
 262                             kernel_pt_table[loop].pv_va - KERNVIRTADDR +
 263                             KERNPHYSADDR;
 264                 }
 265         }
 266         /*
 267          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
 268          * This page will just contain the system vectors and can be
 269          * shared by all processes.
 270          */
 271         valloc_pages(systempage, 1);
 272
 273         /* Allocate stacks for all modes */
 274         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
 275         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
 276         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
 277         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
 278         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 279         /*
 280          * Now we start construction of the L1 page table
 281          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 282          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 283          */
 284         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 285
 286         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 287         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH,
 288             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 289         for (i = 0; i < KERNEL_PT_KERN_NUM; i++)
 290                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE + i * L1_S_SIZE,
 291                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_KERN + i]);
 292         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, PHYSADDR,
 293            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE) + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1),
 294             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 295         afterkern = round_page((lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 296             - 1));
 297         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 298                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * L1_S_SIZE,
 299                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 300         }
 301
 302         /* Map the vector page. */
 303         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 304             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 305         /* Map the stack pages */
 306         pmap_map_chunk(l1pagetable, irqstack.pv_va, irqstack.pv_pa,
 307             IRQ_STACK_SIZE * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 308         pmap_map_chunk(l1pagetable, abtstack.pv_va, abtstack.pv_pa,
 309             ABT_STACK_SIZE * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 310         pmap_map_chunk(l1pagetable, undstack.pv_va, undstack.pv_pa,
 311             UND_STACK_SIZE * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 312         pmap_map_chunk(l1pagetable, kernelstack.pv_va, kernelstack.pv_pa,
 313             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 314
 315         pmap_map_chunk(l1pagetable, kernel_l1pt.pv_va, kernel_l1pt.pv_pa,
 316             L1_TABLE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 317         pmap_map_chunk(l1pagetable, msgbufpv.pv_va, msgbufpv.pv_pa,
 318             msgbufsize, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 319
 320
 321         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 322                 pmap_map_chunk(l1pagetable, kernel_pt_table[loop].pv_va,
 323                     kernel_pt_table[loop].pv_pa, L2_TABLE_SIZE,
 324                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 325         }
 326
 327         pmap_devmap_bootstrap(l1pagetable, s3c24x0_devmap);
 328
 329         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 330         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 331         cpu_tlb_flushID();
 332         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 333
 334         /*
 335          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 336          * stacks for different CPU modes.
 337          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 338          * point to these stacks.
 339          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 340          * of the stack memory.
 341          */
 342
 343         cpu_control(CPU_CONTROL_MMU_ENABLE, CPU_CONTROL_MMU_ENABLE);
 344         set_stackptrs(0);
 345
 346         /*
 347          * We must now clean the cache again....
 348          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 349          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 350          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 351          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 352          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 353          * After booting there are no gross reloations of the kernel thus
 354          * this problem will not occur after initarm().
 355          */
 356         cpu_idcache_wbinv_all();
 357
 358         /* Disable all peripheral interrupts */
 359         ioreg_write32(S3C24X0_INTCTL_BASE + INTCTL_INTMSK, ~0);
 360         memsize = board_init();
 361         /* Find pclk for uart */
 362         switch(ioreg_read32(S3C24X0_GPIO_BASE + GPIO_GSTATUS1) >> 16) {
 363         case 0x3241:
 364                 s3c2410_clock_freq2(S3C24X0_CLKMAN_BASE, NULL, NULL,
 365                     &s3c2410_pclk);
 366                 break;
 367         case 0x3244:
 368                 s3c2440_clock_freq2(S3C24X0_CLKMAN_BASE, NULL, NULL,
 369                     &s3c2410_pclk);
 370                 break;
 371         }
 372         cninit();
 373
 374         /* Set stack for exception handlers */
 375         data_abort_handler_address = (u_int)data_abort_handler;
 376         prefetch_abort_handler_address = (u_int)prefetch_abort_handler;
 377         undefined_handler_address = (u_int)undefinedinstruction_bounce;
 378         undefined_init();
 379
 380         init_proc0(kernelstack.pv_va);
 381
 382         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 383
 384         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + 0x100000 * (KERNEL_PT_KERN_NUM - 1);
 385         arm_dump_avail_init(memsize, sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0]));
 386         vm_max_kernel_address = KERNVIRTADDR + 3 * memsize;
 387         pmap_bootstrap(freemempos, &kernel_l1pt);
 388         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 389         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 390         mutex_init();
 391
 392         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
 393
 394         phys_avail[0] = virtual_avail - KERNVIRTADDR + KERNPHYSADDR;
 395         phys_avail[1] = PHYSADDR + memsize;
 396         phys_avail[2] = 0;
 397         phys_avail[3] = 0;
 398
 399         init_param2(physmem);
 400         kdb_init();
 401
 402         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 403             sizeof(struct pcb)));
 404 }