sys/arm/xscale/i80321/iq31244_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 #define IQ80321_OBIO_BASE 0xfe800000UL
 124 #define IQ80321_OBIO_SIZE 0x00100000UL
 125 /* Static device mappings. */
 126 static const struct pmap_devmap iq80321_devmap[] = {
 127         /*
 128          * Map the on-board devices VA == PA so that we can access them
 129          * with the MMU on or off.
 130          */
 131             {
 132                     IQ80321_OBIO_BASE,
 133                     IQ80321_OBIO_BASE,
 134                     IQ80321_OBIO_SIZE,
 135                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 136                     PTE_NOCACHE,
 137             },
 138             {
 139                     IQ80321_IOW_VBASE,
 140                     VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN0_BASE,
 141                     VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN_SIZE,
 142                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 143                     PTE_NOCACHE,
 144             },
 145
 146             {
 147                     IQ80321_80321_VBASE,
 148                     VERDE_PMMR_BASE,
 149                     VERDE_PMMR_SIZE,
 150                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 151                     PTE_NOCACHE,
 152             },
 153             {
 154                     0,
 155                     0,
 156                     0,
 157                     0,
 158                     0,
 159             }
 160 };
 161
 162 #define SDRAM_START 0xa0000000
 163
 164 extern vm_offset_t xscale_cache_clean_addr;
 165
 166 void *
 167 initarm(struct arm_boot_params *abp)
 168 {
 169         struct pv_addr  kernel_l1pt;
 170         struct pv_addr  dpcpu;
 171         int loop, i;
 172         u_int l1pagetable;
 173         vm_offset_t freemempos;
 174         vm_offset_t freemem_pt;
 175         vm_offset_t afterkern;
 176         vm_offset_t freemem_after;
 177         vm_offset_t lastaddr;
 178         uint32_t memsize, memstart;
 179
 180         lastaddr = parse_boot_param(abp);
 181         set_cpufuncs();
 182         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
 183         PCPU_SET(curthread, &thread0);
 184
 185         /* Do basic tuning, hz etc */
 186         init_param1();
 187
 188         freemempos = 0xa0200000;
 189         /* Define a macro to simplify memory allocation */
 190 #define valloc_pages(var, np)                   \
 191         alloc_pages((var).pv_pa, (np));         \
 192         (var).pv_va = (var).pv_pa + 0x20000000;
 193
 194 #define alloc_pages(var, np)                    \
 195         freemempos -= (np * PAGE_SIZE);         \
 196         (var) = freemempos;             \
 197         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 198
 199         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
 200                 freemempos -= PAGE_SIZE;
 201         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 202         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 203                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
 204                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
 205                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 206                 } else {
 207                         kernel_pt_table[loop].pv_pa = freemempos +
 208                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
 209                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
 210                         kernel_pt_table[loop].pv_va =
 211                             kernel_pt_table[loop].pv_pa + 0x20000000;
 212                 }
 213         }
 214         freemem_pt = freemempos;
 215         freemempos = 0xa0100000;
 216         /*
 217          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
 218          * This page will just contain the system vectors and can be
 219          * shared by all processes.
 220          */
 221         valloc_pages(systempage, 1);
 222
 223         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
 224         valloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
 225         dpcpu_init((void *)dpcpu.pv_va, 0);
 226
 227         /* Allocate stacks for all modes */
 228         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
 229         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
 230         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
 231         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
 232         alloc_pages(minidataclean.pv_pa, 1);
 233         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 234 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 235         freemempos -= PAGE_SIZE;
 236         freemem_pt = trunc_page(freemem_pt);
 237         freemem_after = freemempos - ((freemem_pt - 0xa0100000) /
 238             PAGE_SIZE) * sizeof(struct arm_small_page);
 239         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0x20000000),
 240             (void *)0xc0100000, freemem_pt - 0xa0100000, 1);
 241         freemem_after -= ((freemem_after - 0xa0001000) / PAGE_SIZE) *
 242             sizeof(struct arm_small_page);
 243         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0x20000000),
 244             (void *)0xc0001000, trunc_page(freemem_after) - 0xa0001000, 0);
 245
 246         freemempos = trunc_page(freemem_after);
 247         freemempos -= PAGE_SIZE;
 248 #endif
 249         /*
 250          * Allocate memory for the l1 and l2 page tables. The scheme to avoid
 251          * wasting memory by allocating the l1pt on the first 16k memory was
 252          * taken from NetBSD rpc_machdep.c. NKPT should be greater than 12 for
 253          * this to work (which is supposed to be the case).
 254          */
 255
 256         /*
 257          * Now we start construction of the L1 page table
 258          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 259          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 260          */
 261         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 262
 263         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 264         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
 265             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 266         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IQ80321_IOPXS_VBASE,
 267             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IOPXS]);
 268         pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE,
 269             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_BEFOREKERN]);
 270         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, SDRAM_START, 0x100000,
 271             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 272         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, SDRAM_START + 0x100000,
 273             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 274         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, SDRAM_START + 0x200000,
 275             (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
 276             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 277         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
 278         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 279             - 1));
 280         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 281                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
 282                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 283         }
 284         pmap_map_entry(l1pagetable, afterkern, minidataclean.pv_pa,
 285             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 286
 287
 288 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 289         if ((freemem_after + 2 * PAGE_SIZE) <= afterkern) {
 290                 arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after),
 291                     (void*)(freemem_after + PAGE_SIZE),
 292                     afterkern - (freemem_after + PAGE_SIZE), 0);
 293
 294         }
 295 #endif
 296
 297         /* Map the Mini-Data cache clean area. */
 298         xscale_setup_minidata(l1pagetable, afterkern,
 299             minidataclean.pv_pa);
 300
 301         /* Map the vector page. */
 302         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 303             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 304         pmap_devmap_bootstrap(l1pagetable, iq80321_devmap);
 305         /*
 306          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
 307          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
 308          * (our device mappings end before this address).
 309          */
 310         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
 311
 312         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 313         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 314         cpu_tlb_flushID();
 315         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 316         /*
 317          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 318          * stacks for different CPU modes.
 319          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 320          * point to these stacks.
 321          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 322          * of the stack memory.
 323          */
 324         set_stackptrs(0);
 325
 326         /*
 327          * We must now clean the cache again....
 328          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 329          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 330          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 331          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 332          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 333          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
 334          * this problem will not occur after initarm().
 335          */
 336         cpu_idcache_wbinv_all();
 337         /*
 338          * Fetch the SDRAM start/size from the i80321 SDRAM configration
 339          * registers.
 340          */
 341         i80321_calibrate_delay();
 342         i80321_sdram_bounds(&obio_bs_tag, IQ80321_80321_VBASE + VERDE_MCU_BASE,
 343             &memstart, &memsize);
 344         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
 345         cninit();
 346
 347         /* Set stack for exception handlers */
 348
 349         data_abort_handler_address = (u_int)data_abort_handler;
 350         prefetch_abort_handler_address = (u_int)prefetch_abort_handler;
 351         undefined_handler_address = (u_int)undefinedinstruction_bounce;
 352         undefined_init();
 353
 354         init_proc0(kernelstack.pv_va);
 355
 356         /* Enable MMU, I-cache, D-cache, write buffer. */
 357
 358         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 359         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
 360         /*
 361          * ARM_USE_SMALL_ALLOC uses dump_avail, so it must be filled before
 362          * calling pmap_bootstrap.
 363          */
 364         dump_avail[0] = 0xa0000000;
 365         dump_avail[1] = 0xa0000000 + memsize;
 366         dump_avail[2] = 0;
 367         dump_avail[3] = 0;
 368
 369         vm_max_kernel_address = 0xd0000000;
 370         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr, &kernel_l1pt);
 371         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 372         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 373         mutex_init();
 374
 375         i = 0;
 376 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 377         phys_avail[i++] = 0xa0000000;
 378         phys_avail[i++] = 0xa0001000;   /*
 379                                          *XXX: Gross hack to get our
 380                                          * pages in the vm_page_array
 381                                          . */
 382 #endif
 383         phys_avail[i++] = round_page(virtual_avail - KERNBASE + SDRAM_START);
 384         phys_avail[i++] = trunc_page(0xa0000000 + memsize - 1);
 385         phys_avail[i++] = 0;
 386         phys_avail[i] = 0;
 387
 388         init_param2(physmem);
 389         kdb_init();
 390         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 391             sizeof(struct pcb)));
 392 }
 393
 394 extern int
 395 machdep_pci_route_interrupt(device_t pcib, device_t dev, int pin)
 396 {
 397         int bus;
 398         int device;
 399         int func;
 400         uint32_t busno;
 401         struct i80321_pci_softc *sc = device_get_softc(pcib);
 402         bus = pci_get_bus(dev);
 403         device = pci_get_slot(dev);
 404         func = pci_get_function(dev);
 405         busno = bus_space_read_4(sc->sc_st, sc->sc_atu_sh, ATU_PCIXSR);
 406         busno = PCIXSR_BUSNO(busno);
 407         if (busno == 0xff)
 408                 busno = 0;
 409         if (bus != busno)
 410                 goto no_mapping;
 411         switch (device) {
 412                 /* IQ31244 PCI */
 413         case 1: /* PCIX-PCIX bridge */
 414                 /*
 415                  * The S-ATA chips are behind the bridge, and all of
 416                  * the S-ATA interrupts are wired together.
 417                  */
 418                 return (ICU_INT_XINT(2));
 419         case 2: /* PCI slot */
 420                 /* All pins are wired together. */
 421                 return (ICU_INT_XINT(3));
 422         case 3: /* i82546 dual Gig-E */
 423                 if (pin == 1 || pin == 2)
 424                         return (ICU_INT_XINT(0));
 425                 goto no_mapping;
 426                 /* IQ80321 PCI */
 427         case 4: /* i82544 Gig-E */
 428         case 8: /*
 429                  * Apparently you can set the device for the ethernet adapter
 430                  * to 8 with a jumper, so handle that as well
 431                  */
 432                 if (pin == 1)
 433                         return (ICU_INT_XINT(0));
 434                 goto no_mapping;
 435         case 6: /* S-PCI-X slot */
 436                 if (pin == 1)
 437                         return (ICU_INT_XINT(2));
 438                 if (pin == 2)
 439                         return (ICU_INT_XINT(3));
 440                 goto no_mapping;
 441         default:
 442 no_mapping:
 443                 printf("No mapping for %d/%d/%d/%c\n", bus, device, func, pin);
 444
 445         }
 446         return (0);
 447
 448 }