sys/arm/xscale/i8134x/crb_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
  91 #include <arm/xscale/i80321/i80321var.h> /* For i80321_calibrate_delay() */
  92
  93 #include <arm/xscale/i8134x/i81342reg.h>
  94 #include <arm/xscale/i8134x/i81342var.h>
  95 #include <arm/xscale/i8134x/obiovar.h>
  96
  97
  98 #define KERNEL_PT_SYS           0       /* Page table for mapping proc0 zero page */
  99 #define KERNEL_PT_IOPXS         1
 100 #define KERNEL_PT_BEFOREKERN    2
 101 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      3       /* L2 table for mapping after kernel */
 102 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  9
 103
 104 /* this should be evenly divisable by PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL (or 4) */
 105 #define NUM_KERNEL_PTS          (KERNEL_PT_AFKERNEL + KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM)
 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 /* Static device mappings. */
 126 static const struct pmap_devmap iq81342_devmap[] = {
 127             {
 128                     IOP34X_VADDR,
 129                     IOP34X_HWADDR,
 130                     IOP34X_SIZE,
 131                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 132                     PTE_NOCACHE,
 133             },
 134             {
 135                     /*
 136                      * Cheat and map a whole section, this will bring
 137                      * both PCI-X and PCI-E outbound I/O
 138                      */
 139                     IOP34X_PCIX_OIOBAR_VADDR &~ (0x100000 - 1),
 140                     IOP34X_PCIX_OIOBAR &~ (0x100000 - 1),
 141                     0x100000,
 142                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 143                     PTE_NOCACHE,
 144             },
 145             {
 146                     IOP34X_PCE1_VADDR,
 147                     IOP34X_PCE1,
 148                     IOP34X_PCE1_SIZE,
 149                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 150                     PTE_NOCACHE,
 151             },
 152             {
 153                     0,
 154                     0,
 155                     0,
 156                     0,
 157                     0,
 158             }
 159 };
 160
 161 #define SDRAM_START 0x00000000
 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 = 0x00200000;
 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 + 0xc0000000;
 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 + 0xc0000000;
 211                 }
 212         }
 213         freemem_pt = freemempos;
 214         freemempos = 0x00100000;
 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         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 232 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 233         freemempos -= PAGE_SIZE;
 234         freemem_pt = trunc_page(freemem_pt);
 235         freemem_after = freemempos - ((freemem_pt - 0x00100000) /
 236             PAGE_SIZE) * sizeof(struct arm_small_page);
 237         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0xc0000000)
 238             , (void *)0xc0100000, freemem_pt - 0x00100000, 1);
 239         freemem_after -= ((freemem_after - 0x00001000) / PAGE_SIZE) *
 240             sizeof(struct arm_small_page);
 241 #if 0
 242         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0xc0000000)
 243         , (void *)0xc0001000, trunc_page(freemem_after) - 0x00001000, 0);
 244 #endif
 245         freemempos = trunc_page(freemem_after);
 246         freemempos -= PAGE_SIZE;
 247 #endif
 248         /*
 249          * Now we start construction of the L1 page table
 250          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 251          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 252          */
 253         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 254
 255         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 256         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
 257             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 258         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, SDRAM_START, 0x100000,
 259             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 260
 261         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, SDRAM_START + 0x100000,
 262             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 263
 264         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, SDRAM_START + 0x200000,
 265            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
 266             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 267         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
 268         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 269             - 1));
 270         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 271                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
 272                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 273         }
 274
 275
 276 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 277         if ((freemem_after + 2 * PAGE_SIZE) <= afterkern) {
 278                 arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after),
 279                     (void*)(freemem_after + PAGE_SIZE),
 280                     afterkern - (freemem_after + PAGE_SIZE), 0);
 281
 282         }
 283 #endif
 284
 285         /* Map the vector page. */
 286         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 287             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 288         pmap_devmap_bootstrap(l1pagetable, iq81342_devmap);
 289         /*
 290          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
 291          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
 292          * (our device mappings end before this address).
 293          */
 294         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
 295
 296         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 297         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 298         cpu_tlb_flushID();
 299         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 300         /*
 301          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 302          * stacks for different CPU modes.
 303          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 304          * point to these stacks.
 305          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 306          * of the stack memory.
 307          */
 308
 309         set_stackptrs(0);
 310
 311         /*
 312          * We must now clean the cache again....
 313          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 314          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 315          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 316          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 317          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 318          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
 319          * this problem will not occur after initarm().
 320          */
 321         cpu_idcache_wbinv_all();
 322         i80321_calibrate_delay();
 323         i81342_sdram_bounds(&obio_bs_tag, IOP34X_VADDR, &memstart, &memsize);
 324         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
 325         cninit();
 326         /* Set stack for exception handlers */
 327
 328         data_abort_handler_address = (u_int)data_abort_handler;
 329         prefetch_abort_handler_address = (u_int)prefetch_abort_handler;
 330         undefined_handler_address = (u_int)undefinedinstruction_bounce;
 331         undefined_init();
 332
 333         init_proc0(kernelstack.pv_va);
 334
 335         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 336
 337         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
 338         /*
 339          * ARM_USE_SMALL_ALLOC uses dump_avail, so it must be filled before
 340          * calling pmap_bootstrap.
 341          */
 342         dump_avail[0] = 0x00000000;
 343         dump_avail[1] = 0x00000000 + memsize;
 344         dump_avail[2] = 0;
 345         dump_avail[3] = 0;
 346
 347         vm_max_kernel_address = 0xd0000000;
 348         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr, &kernel_l1pt);
 349         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 350         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 351         mutex_init();
 352
 353         i = 0;
 354 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 355         phys_avail[i++] = 0x00001000;
 356         phys_avail[i++] = 0x00002000;   /*
 357                                          *XXX: Gross hack to get our
 358                                          * pages in the vm_page_array
 359                                          . */
 360 #endif
 361         phys_avail[i++] = round_page(virtual_avail - KERNBASE + SDRAM_START);
 362         phys_avail[i++] = trunc_page(0x00000000 + memsize - 1);
 363         phys_avail[i++] = 0;
 364         phys_avail[i] = 0;
 365
 366         init_param2(physmem);
 367         kdb_init();
 368         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 369             sizeof(struct pcb)));
 370 }