sys/arm/xscale/i80321/ep80219_machdep.c

   1 /*      $NetBSD: hpc_machdep.c,v 1.70 2003/09/16 08:18:22 agc Exp $     */
   2
   3 /*-
   4  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
   5  * Copyright (c) 1994 Brini.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by Brini.
  21  * 4. The name of the company nor the name of the author may be used to
  22  *    endorse or promote products derived from this software without specific
  23  *    prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BRINI ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
  26  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
  27  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  28  * IN NO EVENT SHALL BRINI OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
  29  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  30  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  31  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  * RiscBSD kernel project
  38  *
  39  * machdep.c
  40  *
  41  * Machine dependant functions for kernel setup
  42  *
  43  * This file needs a lot of work.
  44  *
  45  * Created      : 17/09/94
  46  */
  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/xscale/i80321/i80321reg.h>
  91 #include <arm/xscale/i80321/i80321var.h>
  92 #include <arm/xscale/i80321/iq80321reg.h>
  93 #include <arm/xscale/i80321/obiovar.h>
  94
  95 #define KERNEL_PT_SYS           0       /* Page table for mapping proc0 zero page */
  96 #define KERNEL_PT_IOPXS         1
  97 #define KERNEL_PT_BEFOREKERN    2
  98 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      3       /* L2 table for mapping after kernel */
  99 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  9
 100
 101 /* this should be evenly divisable by PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL (or 4) */
 102 #define NUM_KERNEL_PTS          (KERNEL_PT_AFKERNEL + KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM)
 103
 104 extern u_int data_abort_handler_address;
 105 extern u_int prefetch_abort_handler_address;
 106 extern u_int undefined_handler_address;
 107
 108 struct pv_addr kernel_pt_table[NUM_KERNEL_PTS];
 109
 110 /* Physical and virtual addresses for some global pages */
 111
 112 vm_paddr_t phys_avail[10];
 113 vm_paddr_t dump_avail[4];
 114
 115 struct pv_addr systempage;
 116 struct pv_addr msgbufpv;
 117 struct pv_addr irqstack;
 118 struct pv_addr undstack;
 119 struct pv_addr abtstack;
 120 struct pv_addr kernelstack;
 121 struct pv_addr minidataclean;
 122
 123
 124 /* #define IQ80321_OBIO_BASE 0xfe800000UL */
 125 /* #define IQ80321_OBIO_SIZE 0x00100000UL */
 126
 127 /* Static device mappings. */
 128 static const struct pmap_devmap ep80219_devmap[] = {
 129         /*
 130          * Map the on-board devices VA == PA so that we can access them
 131          * with the MMU on or off.
 132          */
 133         {
 134                 IQ80321_OBIO_BASE,
 135                 IQ80321_OBIO_BASE,
 136                 IQ80321_OBIO_SIZE,
 137                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 138                 PTE_NOCACHE,
 139         },
 140         {
 141                 IQ80321_IOW_VBASE,
 142                 VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN0_BASE,
 143                 VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN_SIZE,
 144                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 145                 PTE_NOCACHE,
 146         },
 147         {
 148                 IQ80321_80321_VBASE,
 149                 VERDE_PMMR_BASE,
 150                 VERDE_PMMR_SIZE,
 151                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 152                 PTE_NOCACHE,
 153         },
 154         {
 155                 0,
 156                 0,
 157                 0,
 158                 0,
 159                 0,
 160         }
 161 };
 162
 163 extern vm_offset_t xscale_cache_clean_addr;
 164
 165 void *
 166 initarm(struct arm_boot_params *abp)
 167 {
 168         struct pv_addr  kernel_l1pt;
 169         struct pv_addr  dpcpu;
 170         int loop, i;
 171         u_int l1pagetable;
 172         vm_offset_t freemempos;
 173         vm_offset_t freemem_pt;
 174         vm_offset_t afterkern;
 175         vm_offset_t freemem_after;
 176         vm_offset_t lastaddr;
 177         uint32_t memsize, memstart;
 178
 179         lastaddr = parse_boot_param(abp);
 180         set_cpufuncs();
 181         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
 182         PCPU_SET(curthread, &thread0);
 183
 184         /* Do basic tuning, hz etc */
 185         init_param1();
 186
 187         freemempos = 0xa0200000;
 188         /* Define a macro to simplify memory allocation */
 189 #define valloc_pages(var, np)                   \
 190         alloc_pages((var).pv_pa, (np));         \
 191         (var).pv_va = (var).pv_pa + 0x20000000;
 192
 193 #define alloc_pages(var, np)                    \
 194         freemempos -= (np * PAGE_SIZE);         \
 195         (var) = freemempos;             \
 196         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 197
 198         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
 199                 freemempos -= PAGE_SIZE;
 200         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 201         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 202                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
 203                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
 204                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 205                 } else {
 206                         kernel_pt_table[loop].pv_pa = freemempos +
 207                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
 208                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
 209                         kernel_pt_table[loop].pv_va =
 210                             kernel_pt_table[loop].pv_pa + 0x20000000;
 211                 }
 212         }
 213         freemem_pt = freemempos;
 214         freemempos = 0xa0100000;
 215         /*
 216          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
 217          * This page will just contain the system vectors and can be
 218          * shared by all processes.
 219          */
 220         valloc_pages(systempage, 1);
 221
 222         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
 223         valloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
 224         dpcpu_init((void *)dpcpu.pv_va, 0);
 225
 226         /* Allocate stacks for all modes */
 227         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
 228         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
 229         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
 230         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
 231         alloc_pages(minidataclean.pv_pa, 1);
 232         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 233 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 234         freemempos -= PAGE_SIZE;
 235         freemem_pt = trunc_page(freemem_pt);
 236         freemem_after = freemempos - ((freemem_pt - 0xa0100000) /
 237             PAGE_SIZE) * sizeof(struct arm_small_page);
 238         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0x20000000),
 239             (void *)0xc0100000, freemem_pt - 0xa0100000, 1);
 240         freemem_after -= ((freemem_after - 0xa0001000) / PAGE_SIZE) *
 241             sizeof(struct arm_small_page);
 242         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0x20000000),
 243             (void *)0xc0001000, trunc_page(freemem_after) - 0xa0001000, 0);
 244
 245         freemempos = trunc_page(freemem_after);
 246         freemempos -= PAGE_SIZE;
 247 #endif
 248         /*
 249          * Allocate memory for the l1 and l2 page tables. The scheme to avoid
 250          * wasting memory by allocating the l1pt on the first 16k memory was
 251          * taken from NetBSD rpc_machdep.c. NKPT should be greater than 12 for
 252          * this to work (which is supposed to be the case).
 253          */
 254
 255         /*
 256          * Now we start construction of the L1 page table
 257          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 258          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 259          */
 260         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 261
 262         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 263         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
 264             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 265         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IQ80321_IOPXS_VBASE,
 266             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IOPXS]);
 267         pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE,
 268             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_BEFOREKERN]);
 269         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, IQ80321_SDRAM_START, 0x100000,
 270             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 271         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, IQ80321_SDRAM_START + 0x100000,
 272             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 273         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, IQ80321_SDRAM_START + 0x200000,
 274             (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
 275             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 276         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
 277         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 278             - 1));
 279         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 280                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
 281                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 282         }
 283         pmap_map_entry(l1pagetable, afterkern, minidataclean.pv_pa,
 284             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 285
 286
 287 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 288         if ((freemem_after + 2 * PAGE_SIZE) <= afterkern) {
 289                 arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after),
 290                     (void*)(freemem_after + PAGE_SIZE),
 291                     afterkern - (freemem_after + PAGE_SIZE), 0);
 292
 293         }
 294 #endif
 295
 296         /* Map the Mini-Data cache clean area. */
 297         xscale_setup_minidata(l1pagetable, afterkern,
 298             minidataclean.pv_pa);
 299
 300         /* Map the vector page. */
 301         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 302             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 303         pmap_devmap_bootstrap(l1pagetable, ep80219_devmap);
 304         /*
 305          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
 306          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
 307          * (our device mappings end before this address).
 308          */
 309         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
 310
 311         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 312         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 313         cpu_tlb_flushID();
 314         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 315         /*
 316          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 317          * stacks for different CPU modes.
 318          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 319          * point to these stacks.
 320          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 321          * of the stack memory.
 322          */
 323         set_stackptrs(0);
 324
 325         /*
 326          * We must now clean the cache again....
 327          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 328          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 329          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 330          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 331          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 332          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
 333          * this problem will not occur after initarm().
 334          */
 335         cpu_idcache_wbinv_all();
 336         /*
 337          * Fetch the SDRAM start/size from the i80321 SDRAM configration
 338          * registers.
 339          */
 340         i80321_calibrate_delay();
 341         i80321_sdram_bounds(&obio_bs_tag, IQ80321_80321_VBASE + VERDE_MCU_BASE,
 342             &memstart, &memsize);
 343         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
 344         cninit();
 345
 346         /* Set stack for exception handlers */
 347
 348         data_abort_handler_address = (u_int)data_abort_handler;
 349         prefetch_abort_handler_address = (u_int)prefetch_abort_handler;
 350         undefined_handler_address = (u_int)undefinedinstruction_bounce;
 351         undefined_init();
 352
 353         init_proc0(kernelstack.pv_va);
 354
 355         /* Enable MMU, I-cache, D-cache, write buffer. */
 356
 357         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 358         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
 359         /*
 360          * ARM_USE_SMALL_ALLOC uses dump_avail, so it must be filled before
 361          * calling pmap_bootstrap.
 362          */
 363         dump_avail[0] = 0xa0000000;
 364         dump_avail[1] = 0xa0000000 + memsize;
 365         dump_avail[2] = 0;
 366         dump_avail[3] = 0;
 367
 368         vm_max_kernel_address = 0xd0000000;
 369         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr, &kernel_l1pt);
 370         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 371         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 372         mutex_init();
 373
 374         i = 0;
 375 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 376         phys_avail[i++] = 0xa0000000;
 377         phys_avail[i++] = 0xa0001000;   /*
 378                                          *XXX: Gross hack to get our
 379                                          * pages in the vm_page_array
 380                                          . */
 381 #endif
 382         phys_avail[i++] = round_page(virtual_avail - KERNBASE + IQ80321_SDRAM_START);
 383         phys_avail[i++] = trunc_page(0xa0000000 + memsize - 1);
 384         phys_avail[i++] = 0;
 385         phys_avail[i] = 0;
 386
 387         init_param2(physmem);
 388         kdb_init();
 389         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 390             sizeof(struct pcb)));
 391 }
 392
 393 extern int
 394 machdep_pci_route_interrupt(device_t pcib, device_t dev, int pin)
 395 {
 396         int bus;
 397         int device;
 398         int func;
 399         uint32_t busno;
 400         struct i80321_pci_softc *sc = device_get_softc(pcib);
 401         bus = pci_get_bus(dev);
 402         device = pci_get_slot(dev);
 403         func = pci_get_function(dev);
 404         busno = bus_space_read_4(sc->sc_st, sc->sc_atu_sh, ATU_PCIXSR);
 405         busno = PCIXSR_BUSNO(busno);
 406         if (busno == 0xff)
 407                 busno = 0;
 408         if (bus != busno)
 409                 goto no_mapping;
 410         switch (device) {
 411                 /* EP80219 PCI */
 412         case 1: /* Ethernet i82555 10/100 */
 413                 printf("Device %d routed to irq %d\n", device, ICU_INT_XINT(0));
 414                 return (ICU_INT_XINT(0));
 415         case 2: /* UART */
 416                 printf("Device %d routed to irq %d\n", device, ICU_INT_XINT(1));
 417                 return (ICU_INT_XINT(1));
 418         case 3:
 419                 /*
 420                  * The S-ATA chips are behind the bridge, and all of
 421                  * the S-ATA interrupts are wired together.
 422                  */
 423                 printf("Device %d routed to irq %d\n", device, ICU_INT_XINT(2));
 424                 return (ICU_INT_XINT(2));
 425         case 4: /* MINI-PIC_INT */
 426                 printf("Device %d routed to irq %d\n", device, ICU_INT_XINT(3));
 427                 return( ICU_INT_XINT(3));
 428         default:
 429 no_mapping:
 430                 printf("No mapping for %d/%d/%d/%c\n", bus, device, func, pin);
 431
 432         }
 433         return (0);
 434
 435 }