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 #include <machine/physmem.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/xscale/i80321/i80321reg.h>
  93 #include <arm/xscale/i80321/i80321var.h>
  94 #include <arm/xscale/i80321/iq80321reg.h>
  95 #include <arm/xscale/i80321/obiovar.h>
  96
  97 #define KERNEL_PT_SYS           0       /* Page table for mapping proc0 zero page */
  98 #define KERNEL_PT_IOPXS         1
  99 #define KERNEL_PT_BEFOREKERN    2
 100 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      3       /* L2 table for mapping after kernel */
 101 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  9
 102
 103 /* this should be evenly divisable by PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL (or 4) */
 104 #define NUM_KERNEL_PTS          (KERNEL_PT_AFKERNEL + KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM)
 105
 106 struct pv_addr kernel_pt_table[NUM_KERNEL_PTS];
 107
 108 /* Physical and virtual addresses for some global pages */
 109
 110 struct pv_addr systempage;
 111 struct pv_addr msgbufpv;
 112 struct pv_addr irqstack;
 113 struct pv_addr undstack;
 114 struct pv_addr abtstack;
 115 struct pv_addr kernelstack;
 116 struct pv_addr minidataclean;
 117
 118 #define IQ80321_OBIO_BASE 0xfe800000UL
 119 #define IQ80321_OBIO_SIZE 0x00100000UL
 120 /* Static device mappings. */
 121 static const struct arm_devmap_entry iq80321_devmap[] = {
 122         /*
 123          * Map the on-board devices VA == PA so that we can access them
 124          * with the MMU on or off.
 125          */
 126             {
 127                     IQ80321_OBIO_BASE,
 128                     IQ80321_OBIO_BASE,
 129                     IQ80321_OBIO_SIZE,
 130                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 131                     PTE_DEVICE,
 132             },
 133             {
 134                     IQ80321_IOW_VBASE,
 135                     VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN0_BASE,
 136                     VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN_SIZE,
 137                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 138                     PTE_DEVICE,
 139             },
 140
 141             {
 142                     IQ80321_80321_VBASE,
 143                     VERDE_PMMR_BASE,
 144                     VERDE_PMMR_SIZE,
 145                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 146                     PTE_DEVICE,
 147             },
 148             {
 149                     0,
 150                     0,
 151                     0,
 152                     0,
 153                     0,
 154             }
 155 };
 156
 157 #define SDRAM_START 0xa0000000
 158
 159 extern vm_offset_t xscale_cache_clean_addr;
 160
 161 void *
 162 initarm(struct arm_boot_params *abp)
 163 {
 164         struct pv_addr  kernel_l1pt;
 165         struct pv_addr  dpcpu;
 166         int loop, i;
 167         u_int l1pagetable;
 168         vm_offset_t freemempos;
 169         vm_offset_t freemem_pt;
 170         vm_offset_t afterkern;
 171         vm_offset_t freemem_after;
 172         vm_offset_t lastaddr;
 173         uint32_t memsize, memstart;
 174
 175         lastaddr = parse_boot_param(abp);
 176         arm_physmem_kernaddr = abp->abp_physaddr;
 177         set_cpufuncs();
 178         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
 179         PCPU_SET(curthread, &thread0);
 180
 181         /* Do basic tuning, hz etc */
 182         init_param1();
 183
 184         freemempos = 0xa0200000;
 185         /* Define a macro to simplify memory allocation */
 186 #define valloc_pages(var, np)                   \
 187         alloc_pages((var).pv_pa, (np));         \
 188         (var).pv_va = (var).pv_pa + 0x20000000;
 189
 190 #define alloc_pages(var, np)                    \
 191         freemempos -= (np * PAGE_SIZE);         \
 192         (var) = freemempos;             \
 193         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 194
 195         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
 196                 freemempos -= PAGE_SIZE;
 197         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 198         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 199                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
 200                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
 201                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 202                 } else {
 203                         kernel_pt_table[loop].pv_pa = freemempos +
 204                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
 205                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
 206                         kernel_pt_table[loop].pv_va =
 207                             kernel_pt_table[loop].pv_pa + 0x20000000;
 208                 }
 209         }
 210         freemem_pt = freemempos;
 211         freemempos = 0xa0100000;
 212         /*
 213          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
 214          * This page will just contain the system vectors and can be
 215          * shared by all processes.
 216          */
 217         valloc_pages(systempage, 1);
 218
 219         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
 220         valloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
 221         dpcpu_init((void *)dpcpu.pv_va, 0);
 222
 223         /* Allocate stacks for all modes */
 224         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
 225         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
 226         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
 227         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
 228         alloc_pages(minidataclean.pv_pa, 1);
 229         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 230         /*
 231          * Allocate memory for the l1 and l2 page tables. The scheme to avoid
 232          * wasting memory by allocating the l1pt on the first 16k memory was
 233          * taken from NetBSD rpc_machdep.c. NKPT should be greater than 12 for
 234          * this to work (which is supposed to be the case).
 235          */
 236
 237         /*
 238          * Now we start construction of the L1 page table
 239          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 240          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 241          */
 242         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 243
 244         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 245         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
 246             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 247         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IQ80321_IOPXS_VBASE,
 248             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IOPXS]);
 249         pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE,
 250             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_BEFOREKERN]);
 251         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, SDRAM_START, 0x100000,
 252             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 253         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, SDRAM_START + 0x100000,
 254             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 255         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, SDRAM_START + 0x200000,
 256             (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
 257             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 258         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
 259         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 260             - 1));
 261         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 262                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
 263                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 264         }
 265         pmap_map_entry(l1pagetable, afterkern, minidataclean.pv_pa,
 266             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 267
 268
 269         /* Map the Mini-Data cache clean area. */
 270         xscale_setup_minidata(l1pagetable, afterkern,
 271             minidataclean.pv_pa);
 272
 273         /* Map the vector page. */
 274         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 275             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 276         arm_devmap_bootstrap(l1pagetable, iq80321_devmap);
 277         /*
 278          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
 279          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
 280          * (our device mappings end before this address).
 281          */
 282         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
 283
 284         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 285         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 286         cpu_tlb_flushID();
 287         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 288         /*
 289          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 290          * stacks for different CPU modes.
 291          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 292          * point to these stacks.
 293          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 294          * of the stack memory.
 295          */
 296         set_stackptrs(0);
 297
 298         /*
 299          * We must now clean the cache again....
 300          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 301          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 302          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 303          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 304          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 305          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
 306          * this problem will not occur after initarm().
 307          */
 308         cpu_idcache_wbinv_all();
 309         cpu_setup("");
 310
 311         /*
 312          * Fetch the SDRAM start/size from the i80321 SDRAM configration
 313          * registers.
 314          */
 315         i80321_calibrate_delay();
 316         i80321_sdram_bounds(obio_bs_tag, IQ80321_80321_VBASE + VERDE_MCU_BASE,
 317             &memstart, &memsize);
 318         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
 319         cninit();
 320
 321         undefined_init();
 322
 323         init_proc0(kernelstack.pv_va);
 324
 325         /* Enable MMU, I-cache, D-cache, write buffer. */
 326
 327         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 328         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
 329         vm_max_kernel_address = 0xd0000000;
 330         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr, &kernel_l1pt);
 331         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 332         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 333         mutex_init();
 334
 335         /*
 336          * Add the physical ram we have available.
 337          *
 338          * Exclude the kernel (and all the things we allocated which immediately
 339          * follow the kernel) from the VM allocation pool but not from crash
 340          * dumps.  virtual_avail is a global variable which tracks the kva we've
 341          * "allocated" while setting up pmaps.
 342          *
 343          * Prepare the list of physical memory available to the vm subsystem.
 344          */
 345         arm_physmem_hardware_region(SDRAM_START, memsize);
 346         arm_physmem_exclude_region(abp->abp_physaddr,
 347             virtual_avail - KERNVIRTADDR, EXFLAG_NOALLOC);
 348         arm_physmem_init_kernel_globals();
 349
 350         init_param2(physmem);
 351         kdb_init();
 352         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 353             sizeof(struct pcb)));
 354 }
 355
 356 extern int
 357 machdep_pci_route_interrupt(device_t pcib, device_t dev, int pin)
 358 {
 359         int bus;
 360         int device;
 361         int func;
 362         uint32_t busno;
 363         struct i80321_pci_softc *sc = device_get_softc(pcib);
 364         bus = pci_get_bus(dev);
 365         device = pci_get_slot(dev);
 366         func = pci_get_function(dev);
 367         busno = bus_space_read_4(sc->sc_st, sc->sc_atu_sh, ATU_PCIXSR);
 368         busno = PCIXSR_BUSNO(busno);
 369         if (busno == 0xff)
 370                 busno = 0;
 371         if (bus != busno)
 372                 goto no_mapping;
 373         switch (device) {
 374                 /* IQ31244 PCI */
 375         case 1: /* PCIX-PCIX bridge */
 376                 /*
 377                  * The S-ATA chips are behind the bridge, and all of
 378                  * the S-ATA interrupts are wired together.
 379                  */
 380                 return (ICU_INT_XINT(2));
 381         case 2: /* PCI slot */
 382                 /* All pins are wired together. */
 383                 return (ICU_INT_XINT(3));
 384         case 3: /* i82546 dual Gig-E */
 385                 if (pin == 1 || pin == 2)
 386                         return (ICU_INT_XINT(0));
 387                 goto no_mapping;
 388                 /* IQ80321 PCI */
 389         case 4: /* i82544 Gig-E */
 390         case 8: /*
 391                  * Apparently you can set the device for the ethernet adapter
 392                  * to 8 with a jumper, so handle that as well
 393                  */
 394                 if (pin == 1)
 395                         return (ICU_INT_XINT(0));
 396                 goto no_mapping;
 397         case 6: /* S-PCI-X slot */
 398                 if (pin == 1)
 399                         return (ICU_INT_XINT(2));
 400                 if (pin == 2)
 401                         return (ICU_INT_XINT(3));
 402                 goto no_mapping;
 403         default:
 404 no_mapping:
 405                 printf("No mapping for %d/%d/%d/%c\n", bus, device, func, pin);
 406
 407         }
 408         return (0);
 409
 410 }