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/devmap.h>
  82 #include <machine/vmparam.h>
  83 #include <machine/pcb.h>
  84 #include <machine/undefined.h>
  85 #include <machine/machdep.h>
  86 #include <machine/metadata.h>
  87 #include <machine/armreg.h>
  88 #include <machine/bus.h>
  89 #include <machine/physmem.h>
  90 #include <sys/reboot.h>
  91
  92
  93 #include <arm/xscale/i80321/i80321var.h> /* For i80321_calibrate_delay() */
  94
  95 #include <arm/xscale/i8134x/i81342reg.h>
  96 #include <arm/xscale/i8134x/i81342var.h>
  97 #include <arm/xscale/i8134x/obiovar.h>
  98
  99
 100 #define KERNEL_PT_SYS           0       /* Page table for mapping proc0 zero page */
 101 #define KERNEL_PT_IOPXS         1
 102 #define KERNEL_PT_BEFOREKERN    2
 103 #define KERNEL_PT_AFKERNEL      3       /* L2 table for mapping after kernel */
 104 #define KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM  9
 105
 106 /* this should be evenly divisable by PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL (or 4) */
 107 #define NUM_KERNEL_PTS          (KERNEL_PT_AFKERNEL + KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM)
 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 /* Static device mappings. */
 121 static const struct arm_devmap_entry iq81342_devmap[] = {
 122             {
 123                     IOP34X_VADDR,
 124                     IOP34X_HWADDR,
 125                     IOP34X_SIZE,
 126                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 127                     PTE_DEVICE,
 128             },
 129             {
 130                     /*
 131                      * Cheat and map a whole section, this will bring
 132                      * both PCI-X and PCI-E outbound I/O
 133                      */
 134                     IOP34X_PCIX_OIOBAR_VADDR &~ (0x100000 - 1),
 135                     IOP34X_PCIX_OIOBAR &~ (0x100000 - 1),
 136                     0x100000,
 137                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 138                     PTE_DEVICE,
 139             },
 140             {
 141                     IOP34X_PCE1_VADDR,
 142                     IOP34X_PCE1,
 143                     IOP34X_PCE1_SIZE,
 144                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 145                     PTE_DEVICE,
 146             },
 147             {
 148                     0,
 149                     0,
 150                     0,
 151                     0,
 152                     0,
 153             }
 154 };
 155
 156 #define SDRAM_START 0x00000000
 157
 158 extern vm_offset_t xscale_cache_clean_addr;
 159
 160 void *
 161 initarm(struct arm_boot_params *abp)
 162 {
 163         struct pv_addr  kernel_l1pt;
 164         struct pv_addr  dpcpu;
 165         int loop, i;
 166         u_int l1pagetable;
 167         vm_offset_t freemempos;
 168         vm_offset_t freemem_pt;
 169         vm_offset_t afterkern;
 170         vm_offset_t freemem_after;
 171         vm_offset_t lastaddr;
 172         uint32_t memsize, memstart;
 173
 174         lastaddr = parse_boot_param(abp);
 175         arm_physmem_kernaddr = abp->abp_physaddr;
 176         set_cpufuncs();
 177         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
 178         PCPU_SET(curthread, &thread0);
 179
 180         /* Do basic tuning, hz etc */
 181         init_param1();
 182
 183         freemempos = 0x00200000;
 184         /* Define a macro to simplify memory allocation */
 185 #define valloc_pages(var, np)                   \
 186         alloc_pages((var).pv_pa, (np));         \
 187         (var).pv_va = (var).pv_pa + 0xc0000000;
 188
 189 #define alloc_pages(var, np)                    \
 190         freemempos -= (np * PAGE_SIZE);         \
 191         (var) = freemempos;             \
 192         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 193
 194         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
 195                 freemempos -= PAGE_SIZE;
 196         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 197         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 198                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
 199                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
 200                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 201                 } else {
 202                         kernel_pt_table[loop].pv_pa = freemempos +
 203                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
 204                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
 205                         kernel_pt_table[loop].pv_va =
 206                             kernel_pt_table[loop].pv_pa + 0xc0000000;
 207                 }
 208         }
 209         freemem_pt = freemempos;
 210         freemempos = 0x00100000;
 211         /*
 212          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
 213          * This page will just contain the system vectors and can be
 214          * shared by all processes.
 215          */
 216         valloc_pages(systempage, 1);
 217
 218         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
 219         valloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
 220         dpcpu_init((void *)dpcpu.pv_va, 0);
 221
 222         /* Allocate stacks for all modes */
 223         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
 224         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
 225         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
 226         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
 227         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 228         /*
 229          * Now we start construction of the L1 page table
 230          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 231          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 232          */
 233         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 234
 235         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 236         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
 237             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 238         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, SDRAM_START, 0x100000,
 239             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 240
 241         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, SDRAM_START + 0x100000,
 242             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 243
 244         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, SDRAM_START + 0x200000,
 245            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
 246             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 247         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
 248         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 249             - 1));
 250         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 251                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
 252                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 253         }
 254
 255
 256         /* Map the vector page. */
 257         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 258             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 259         arm_devmap_bootstrap(l1pagetable, iq81342_devmap);
 260         /*
 261          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
 262          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
 263          * (our device mappings end before this address).
 264          */
 265         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
 266
 267         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 268         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 269         cpu_tlb_flushID();
 270         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 271         /*
 272          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 273          * stacks for different CPU modes.
 274          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 275          * point to these stacks.
 276          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 277          * of the stack memory.
 278          */
 279
 280         set_stackptrs(0);
 281
 282         /*
 283          * We must now clean the cache again....
 284          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 285          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 286          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 287          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 288          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 289          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
 290          * this problem will not occur after initarm().
 291          */
 292         cpu_idcache_wbinv_all();
 293         cpu_setup("");
 294
 295         i80321_calibrate_delay();
 296         i81342_sdram_bounds(obio_bs_tag, IOP34X_VADDR, &memstart, &memsize);
 297         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
 298         cninit();
 299         /* Set stack for exception handlers */
 300
 301         undefined_init();
 302
 303         init_proc0(kernelstack.pv_va);
 304
 305         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 306
 307         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
 308
 309         vm_max_kernel_address = 0xd0000000;
 310         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr, &kernel_l1pt);
 311         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 312         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 313         mutex_init();
 314
 315         /*
 316          * Add the physical ram we have available.
 317          *
 318          * Exclude the kernel (and all the things we allocated which immediately
 319          * follow the kernel) from the VM allocation pool but not from crash
 320          * dumps.  virtual_avail is a global variable which tracks the kva we've
 321          * "allocated" while setting up pmaps.
 322          *
 323          * Prepare the list of physical memory available to the vm subsystem.
 324          */
 325         arm_physmem_hardware_region(SDRAM_START, memsize);
 326         arm_physmem_exclude_region(abp->abp_physaddr,
 327             virtual_avail - KERNVIRTADDR, EXFLAG_NOALLOC);
 328         arm_physmem_init_kernel_globals();
 329
 330         init_param2(physmem);
 331         kdb_init();
 332         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 333             sizeof(struct pcb)));
 334 }