sys/arm/samsung/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/physmem.h>
  74 #include <machine/reg.h>
  75 #include <machine/cpu.h>
  76
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/pmap.h>
  79 #include <vm/vm_object.h>
  80 #include <vm/vm_page.h>
  81 #include <vm/vm_map.h>
  82 #include <machine/devmap.h>
  83 #include <machine/vmparam.h>
  84 #include <machine/pcb.h>
  85 #include <machine/undefined.h>
  86 #include <machine/machdep.h>
  87 #include <machine/metadata.h>
  88 #include <machine/armreg.h>
  89 #include <machine/bus.h>
  90 #include <sys/reboot.h>
  91
  92 #include <arm/samsung/s3c2xx0/s3c24x0var.h>
  93 #include <arm/samsung/s3c2xx0/s3c2410reg.h>
  94 #include <arm/samsung/s3c2xx0/s3c2xx0board.h>
  95
  96 /* Page table for mapping proc0 zero page */
  97 #define KERNEL_PT_SYS           0
  98 #define KERNEL_PT_KERN          1
  99 #define KERNEL_PT_KERN_NUM      44
 100 /* L2 table for mapping after kernel */
 101 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      KERNEL_PT_KERN + KERNEL_PT_KERN_NUM
 102 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  5
 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 int s3c2410_pclk;
 108
 109 struct pv_addr kernel_pt_table[NUM_KERNEL_PTS];
 110
 111 /* Physical and virtual addresses for some global pages */
 112
 113 struct pv_addr systempage;
 114 struct pv_addr msgbufpv;
 115 struct pv_addr irqstack;
 116 struct pv_addr undstack;
 117 struct pv_addr abtstack;
 118 struct pv_addr kernelstack;
 119
 120 #define _A(a)   ((a) & ~L1_S_OFFSET)
 121 #define _S(s)   (((s) + L1_S_SIZE - 1) & ~(L1_S_SIZE-1))
 122
 123 /* Static device mappings. */
 124 static const struct arm_devmap_entry s3c24x0_devmap[] = {
 125         /*
 126          * Map the devices we need early on.
 127          */
 128         {
 129                 _A(S3C24X0_CLKMAN_BASE),
 130                 _A(S3C24X0_CLKMAN_PA_BASE),
 131                 _S(S3C24X0_CLKMAN_SIZE),
 132                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 133                 PTE_DEVICE,
 134         },
 135         {
 136                 _A(S3C24X0_GPIO_BASE),
 137                 _A(S3C24X0_GPIO_PA_BASE),
 138                 _S(S3C2410_GPIO_SIZE),
 139                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 140                 PTE_DEVICE,
 141         },
 142         {
 143                 _A(S3C24X0_INTCTL_BASE),
 144                 _A(S3C24X0_INTCTL_PA_BASE),
 145                 _S(S3C24X0_INTCTL_SIZE),
 146                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 147                 PTE_DEVICE,
 148         },
 149         {
 150                 _A(S3C24X0_TIMER_BASE),
 151                 _A(S3C24X0_TIMER_PA_BASE),
 152                 _S(S3C24X0_TIMER_SIZE),
 153                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 154                 PTE_DEVICE,
 155         },
 156         {
 157                 _A(S3C24X0_UART0_BASE),
 158                 _A(S3C24X0_UART0_PA_BASE),
 159                 _S(S3C24X0_UART_PA_BASE(3) - S3C24X0_UART0_PA_BASE),
 160                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 161                 PTE_DEVICE,
 162         },
 163         {
 164                 _A(S3C24X0_WDT_BASE),
 165                 _A(S3C24X0_WDT_PA_BASE),
 166                 _S(S3C24X0_WDT_SIZE),
 167                 VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 168                 PTE_DEVICE,
 169         },
 170         {
 171                 0,
 172                 0,
 173                 0,
 174                 0,
 175                 0,
 176         }
 177 };
 178
 179 #undef  _A
 180 #undef  _S
 181
 182 #define ioreg_read32(a)         (*(volatile uint32_t *)(a))
 183 #define ioreg_write32(a,v)      (*(volatile uint32_t *)(a)=(v))
 184
 185 struct arm32_dma_range s3c24x0_range = {
 186         .dr_sysbase = 0,
 187         .dr_busbase = 0,
 188         .dr_len = 0,
 189 };
 190
 191 struct arm32_dma_range *
 192 bus_dma_get_range(void)
 193 {
 194
 195         if (s3c24x0_range.dr_len == 0) {
 196                 s3c24x0_range.dr_sysbase = dump_avail[0];
 197                 s3c24x0_range.dr_busbase = dump_avail[0];
 198                 s3c24x0_range.dr_len = dump_avail[1] - dump_avail[0];
 199         }
 200         return (&s3c24x0_range);
 201 }
 202
 203 int
 204 bus_dma_get_range_nb(void)
 205 {
 206         return (1);
 207 }
 208
 209 void *
 210 initarm(struct arm_boot_params *abp)
 211 {
 212         struct pv_addr  kernel_l1pt;
 213         int loop;
 214         u_int l1pagetable;
 215         vm_offset_t freemempos;
 216         vm_offset_t afterkern;
 217         vm_offset_t lastaddr;
 218
 219         int i;
 220         uint32_t memsize;
 221
 222         boothowto = 0;  /* Likely not needed */
 223         lastaddr = parse_boot_param(abp);
 224         arm_physmem_kernaddr = abp->abp_physaddr;
 225         i = 0;
 226         set_cpufuncs();
 227         cpufuncs.cf_sleep = s3c24x0_sleep;
 228
 229         pcpu0_init();
 230
 231         /* Do basic tuning, hz etc */
 232         init_param1();
 233
 234 #define KERNEL_TEXT_BASE (KERNBASE)
 235         freemempos = (lastaddr + PAGE_MASK) & ~PAGE_MASK;
 236         /* Define a macro to simplify memory allocation */
 237 #define valloc_pages(var, np)                   \
 238         alloc_pages((var).pv_va, (np));         \
 239         (var).pv_pa = (var).pv_va + (abp->abp_physaddr - KERNVIRTADDR);
 240
 241 #define alloc_pages(var, np)                    \
 242         (var) = freemempos;                     \
 243         freemempos += (np * PAGE_SIZE);         \
 244         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 245
 246         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
 247                 freemempos += PAGE_SIZE;
 248         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 249         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 250                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
 251                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
 252                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 253                 } else {
 254                         kernel_pt_table[loop].pv_va = freemempos -
 255                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
 256                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
 257                         kernel_pt_table[loop].pv_pa =
 258                             kernel_pt_table[loop].pv_va - KERNVIRTADDR +
 259                             abp->abp_physaddr;
 260                 }
 261         }
 262         /*
 263          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
 264          * This page will just contain the system vectors and can be
 265          * shared by all processes.
 266          */
 267         valloc_pages(systempage, 1);
 268
 269         /* Allocate stacks for all modes */
 270         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
 271         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
 272         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
 273         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
 274         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 275         /*
 276          * Now we start construction of the L1 page table
 277          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 278          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 279          */
 280         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 281
 282         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 283         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH,
 284             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 285         for (i = 0; i < KERNEL_PT_KERN_NUM; i++)
 286                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE + i * L1_S_SIZE,
 287                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_KERN + i]);
 288         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, PHYSADDR,
 289            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE) + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1),
 290             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 291         afterkern = round_page((lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 292             - 1));
 293         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 294                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * L1_S_SIZE,
 295                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 296         }
 297
 298         /* Map the vector page. */
 299         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 300             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 301         /* Map the stack pages */
 302         pmap_map_chunk(l1pagetable, irqstack.pv_va, irqstack.pv_pa,
 303             IRQ_STACK_SIZE * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 304         pmap_map_chunk(l1pagetable, abtstack.pv_va, abtstack.pv_pa,
 305             ABT_STACK_SIZE * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 306         pmap_map_chunk(l1pagetable, undstack.pv_va, undstack.pv_pa,
 307             UND_STACK_SIZE * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 308         pmap_map_chunk(l1pagetable, kernelstack.pv_va, kernelstack.pv_pa,
 309             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 310
 311         pmap_map_chunk(l1pagetable, kernel_l1pt.pv_va, kernel_l1pt.pv_pa,
 312             L1_TABLE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 313         pmap_map_chunk(l1pagetable, msgbufpv.pv_va, msgbufpv.pv_pa,
 314             msgbufsize, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 315
 316
 317         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 318                 pmap_map_chunk(l1pagetable, kernel_pt_table[loop].pv_va,
 319                     kernel_pt_table[loop].pv_pa, L2_TABLE_SIZE,
 320                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 321         }
 322
 323         arm_devmap_bootstrap(l1pagetable, s3c24x0_devmap);
 324
 325         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 326         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 327         cpu_tlb_flushID();
 328         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 329
 330         /*
 331          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 332          * stacks for different CPU modes.
 333          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 334          * point to these stacks.
 335          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 336          * of the stack memory.
 337          */
 338
 339         cpu_control(CPU_CONTROL_MMU_ENABLE, CPU_CONTROL_MMU_ENABLE);
 340         set_stackptrs(0);
 341
 342         /*
 343          * We must now clean the cache again....
 344          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 345          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 346          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 347          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 348          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 349          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
 350          * this problem will not occur after initarm().
 351          */
 352         cpu_idcache_wbinv_all();
 353         cpu_setup("");
 354
 355         /* Disable all peripheral interrupts */
 356         ioreg_write32(S3C24X0_INTCTL_BASE + INTCTL_INTMSK, ~0);
 357         memsize = board_init();
 358         /* Find pclk for uart */
 359         switch(ioreg_read32(S3C24X0_GPIO_BASE + GPIO_GSTATUS1) >> 16) {
 360         case 0x3241:
 361                 s3c2410_clock_freq2(S3C24X0_CLKMAN_BASE, NULL, NULL,
 362                     &s3c2410_pclk);
 363                 break;
 364         case 0x3244:
 365                 s3c2440_clock_freq2(S3C24X0_CLKMAN_BASE, NULL, NULL,
 366                     &s3c2410_pclk);
 367                 break;
 368         }
 369         cninit();
 370
 371         undefined_init();
 372
 373         init_proc0(kernelstack.pv_va);
 374
 375         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 376
 377         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + 0x100000 * (KERNEL_PT_KERN_NUM - 1);
 378         vm_max_kernel_address = KERNVIRTADDR + 3 * memsize;
 379         pmap_bootstrap(freemempos, &kernel_l1pt);
 380         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 381         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 382         mutex_init();
 383
 384         /*
 385          * Add the physical ram we have available.
 386          *
 387          * Exclude the kernel, and all the things we allocated which immediately
 388          * follow the kernel, from the VM allocation pool but not from crash
 389          * dumps.  virtual_avail is a global variable which tracks the kva we've
 390          * "allocated" while setting up pmaps.
 391          *
 392          * Prepare the list of physical memory available to the vm subsystem.
 393          */
 394         arm_physmem_hardware_region(PHYSADDR, memsize);
 395         arm_physmem_exclude_region(abp->abp_physaddr,
 396             virtual_avail - KERNVIRTADDR, EXFLAG_NOALLOC);
 397         arm_physmem_init_kernel_globals();
 398
 399         init_param2(physmem);
 400         kdb_init();
 401
 402         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 403             sizeof(struct pcb)));
 404 }