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_pager.h>
  81 #include <vm/vm_map.h>
  82 #include <vm/vnode_pager.h>
  83 #include <machine/pmap.h>
  84 #include <machine/vmparam.h>
  85 #include <machine/pcb.h>
  86 #include <machine/undefined.h>
  87 #include <machine/machdep.h>
  88 #include <machine/metadata.h>
  89 #include <machine/armreg.h>
  90 #include <machine/bus.h>
  91 #include <sys/reboot.h>
  92
  93 #include <arm/xscale/i80321/i80321reg.h>
  94 #include <arm/xscale/i80321/i80321var.h>
  95 #include <arm/xscale/i80321/iq80321reg.h>
  96 #include <arm/xscale/i80321/obiovar.h>
  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 /* Define various stack sizes in pages */
 108 #define IRQ_STACK_SIZE  1
 109 #define ABT_STACK_SIZE  1
 110 #define UND_STACK_SIZE  1
 111
 112 extern u_int data_abort_handler_address;
 113 extern u_int prefetch_abort_handler_address;
 114 extern u_int undefined_handler_address;
 115
 116 struct pv_addr kernel_pt_table[NUM_KERNEL_PTS];
 117
 118 extern void *_end;
 119
 120 extern int *end;
 121
 122 struct pcpu __pcpu;
 123 struct pcpu *pcpup = &__pcpu;
 124
 125 /* Physical and virtual addresses for some global pages */
 126
 127 vm_paddr_t phys_avail[10];
 128 vm_paddr_t dump_avail[4];
 129 vm_offset_t physical_pages;
 130
 131 struct pv_addr systempage;
 132 struct pv_addr msgbufpv;
 133 struct pv_addr irqstack;
 134 struct pv_addr undstack;
 135 struct pv_addr abtstack;
 136 struct pv_addr kernelstack;
 137 struct pv_addr minidataclean;
 138
 139 static struct trapframe proc0_tf;
 140
 141 #define IQ80321_OBIO_BASE 0xfe800000UL
 142 #define IQ80321_OBIO_SIZE 0x00100000UL
 143 /* Static device mappings. */
 144 static const struct pmap_devmap iq80321_devmap[] = {
 145         /*
 146          * Map the on-board devices VA == PA so that we can access them
 147          * with the MMU on or off.
 148          */
 149             {
 150                     IQ80321_OBIO_BASE,
 151                     IQ80321_OBIO_BASE,
 152                     IQ80321_OBIO_SIZE,
 153                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 154                     PTE_NOCACHE,
 155             },
 156             {
 157                     IQ80321_IOW_VBASE,
 158                     VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN0_BASE,
 159                     VERDE_OUT_XLATE_IO_WIN_SIZE,
 160                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 161                     PTE_NOCACHE,
 162             },
 163
 164             {
 165                     IQ80321_80321_VBASE,
 166                     VERDE_PMMR_BASE,
 167                     VERDE_PMMR_SIZE,
 168                     VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 169                     PTE_NOCACHE,
 170             },
 171             {
 172                     0,
 173                     0,
 174                     0,
 175                     0,
 176                     0,
 177             }
 178 };
 179
 180 #define SDRAM_START 0xa0000000
 181
 182 extern vm_offset_t xscale_cache_clean_addr;
 183
 184 void *
 185 initarm(void *arg, void *arg2)
 186 {
 187         struct pv_addr  kernel_l1pt;
 188         struct pv_addr  dpcpu;
 189         int loop, i;
 190         u_int l1pagetable;
 191         vm_offset_t freemempos;
 192         vm_offset_t freemem_pt;
 193         vm_offset_t afterkern;
 194         vm_offset_t freemem_after;
 195         vm_offset_t lastaddr;
 196         uint32_t memsize, memstart;
 197
 198         set_cpufuncs();
 199         lastaddr = fake_preload_metadata();
 200         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
 201         PCPU_SET(curthread, &thread0);
 202
 203         /* Do basic tuning, hz etc */
 204         init_param1();
 205
 206         freemempos = 0xa0200000;
 207         /* Define a macro to simplify memory allocation */
 208 #define valloc_pages(var, np)                   \
 209         alloc_pages((var).pv_pa, (np));         \
 210         (var).pv_va = (var).pv_pa + 0x20000000;
 211
 212 #define alloc_pages(var, np)                    \
 213         freemempos -= (np * PAGE_SIZE);         \
 214         (var) = freemempos;             \
 215         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 216
 217         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
 218                 freemempos -= PAGE_SIZE;
 219         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 220         for (loop = 0; loop < NUM_KERNEL_PTS; ++loop) {
 221                 if (!(loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
 222                         valloc_pages(kernel_pt_table[loop],
 223                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
 224                 } else {
 225                         kernel_pt_table[loop].pv_pa = freemempos +
 226                             (loop % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL)) *
 227                             L2_TABLE_SIZE_REAL;
 228                         kernel_pt_table[loop].pv_va =
 229                             kernel_pt_table[loop].pv_pa + 0x20000000;
 230                 }
 231         }
 232         freemem_pt = freemempos;
 233         freemempos = 0xa0100000;
 234         /*
 235          * Allocate a page for the system page mapped to V0x00000000
 236          * This page will just contain the system vectors and can be
 237          * shared by all processes.
 238          */
 239         valloc_pages(systempage, 1);
 240
 241         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
 242         valloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
 243         dpcpu_init((void *)dpcpu.pv_va, 0);
 244
 245         /* Allocate stacks for all modes */
 246         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE);
 247         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE);
 248         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE);
 249         valloc_pages(kernelstack, KSTACK_PAGES);
 250         alloc_pages(minidataclean.pv_pa, 1);
 251         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 252 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 253         freemempos -= PAGE_SIZE;
 254         freemem_pt = trunc_page(freemem_pt);
 255         freemem_after = freemempos - ((freemem_pt - 0xa0100000) /
 256             PAGE_SIZE) * sizeof(struct arm_small_page);
 257         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0x20000000)
 258             , (void *)0xc0100000, freemem_pt - 0xa0100000, 1);
 259         freemem_after -= ((freemem_after - 0xa0001000) / PAGE_SIZE) *
 260             sizeof(struct arm_small_page);
 261         arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after + 0x20000000)
 262         , (void *)0xc0001000, trunc_page(freemem_after) - 0xa0001000, 0);
 263         freemempos = trunc_page(freemem_after);
 264         freemempos -= PAGE_SIZE;
 265 #endif
 266         /*
 267          * Allocate memory for the l1 and l2 page tables. The scheme to avoid
 268          * wasting memory by allocating the l1pt on the first 16k memory was
 269          * taken from NetBSD rpc_machdep.c. NKPT should be greater than 12 for
 270          * this to work (which is supposed to be the case).
 271          */
 272
 273         /*
 274          * Now we start construction of the L1 page table
 275          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
 276          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
 277          */
 278         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
 279
 280         /* Map the L2 pages tables in the L1 page table */
 281         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH & ~(0x00100000 - 1),
 282             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_SYS]);
 283         pmap_link_l2pt(l1pagetable, IQ80321_IOPXS_VBASE,
 284                         &kernel_pt_table[KERNEL_PT_IOPXS]);
 285         pmap_link_l2pt(l1pagetable, KERNBASE,
 286             &kernel_pt_table[KERNEL_PT_BEFOREKERN]);
 287         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE, SDRAM_START, 0x100000,
 288             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 289         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x100000, SDRAM_START + 0x100000,
 290             0x100000, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
 291         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNBASE + 0x200000, SDRAM_START + 0x200000,
 292            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNBASE - 0x200000) + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE - 1),
 293             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 294         freemem_after = ((int)lastaddr + PAGE_SIZE) & ~(PAGE_SIZE - 1);
 295         afterkern = round_page(((vm_offset_t)lastaddr + L1_S_SIZE) & ~(L1_S_SIZE
 296             - 1));
 297         for (i = 0; i < KERNEL_PT_AFKERNEL_NUM; i++) {
 298                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, afterkern + i * 0x00100000,
 299                     &kernel_pt_table[KERNEL_PT_AFKERNEL + i]);
 300         }
 301         pmap_map_entry(l1pagetable, afterkern, minidataclean.pv_pa,
 302             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 303
 304
 305 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 306         if ((freemem_after + 2 * PAGE_SIZE) <= afterkern) {
 307                 arm_add_smallalloc_pages((void *)(freemem_after),
 308                     (void*)(freemem_after + PAGE_SIZE),
 309                     afterkern - (freemem_after + PAGE_SIZE), 0);
 310
 311         }
 312 #endif
 313
 314         /* Map the Mini-Data cache clean area. */
 315         xscale_setup_minidata(l1pagetable, afterkern,
 316             minidataclean.pv_pa);
 317
 318         /* Map the vector page. */
 319         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
 320             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
 321         pmap_devmap_bootstrap(l1pagetable, iq80321_devmap);
 322         /*
 323          * Give the XScale global cache clean code an appropriately
 324          * sized chunk of unmapped VA space starting at 0xff000000
 325          * (our device mappings end before this address).
 326          */
 327         xscale_cache_clean_addr = 0xff000000U;
 328
 329         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2)) | DOMAIN_CLIENT);
 330         setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
 331         cpu_tlb_flushID();
 332         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL*2));
 333         /*
 334          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
 335          * stacks for different CPU modes.
 336          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
 337          * point to these stacks.
 338          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
 339          * of the stack memory.
 340          */
 341
 342
 343         set_stackptr(PSR_IRQ32_MODE,
 344             irqstack.pv_va + IRQ_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
 345         set_stackptr(PSR_ABT32_MODE,
 346             abtstack.pv_va + ABT_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
 347         set_stackptr(PSR_UND32_MODE,
 348             undstack.pv_va + UND_STACK_SIZE * PAGE_SIZE);
 349
 350
 351
 352         /*
 353          * We must now clean the cache again....
 354          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
 355          * dirty data in the cache. This will have happened in setttb()
 356          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
 357          * may have just been remapped and thus the cache could be out
 358          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
 359          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
 360          * this problem will not occur after initarm().
 361          */
 362         cpu_idcache_wbinv_all();
 363         /*
 364          * Fetch the SDRAM start/size from the i80321 SDRAM configration
 365          * registers.
 366          */
 367         i80321_calibrate_delay();
 368         i80321_sdram_bounds(&obio_bs_tag, IQ80321_80321_VBASE + VERDE_MCU_BASE,
 369             &memstart, &memsize);
 370         physmem = memsize / PAGE_SIZE;
 371         cninit();
 372
 373         /* Set stack for exception handlers */
 374
 375         data_abort_handler_address = (u_int)data_abort_handler;
 376         prefetch_abort_handler_address = (u_int)prefetch_abort_handler;
 377         undefined_handler_address = (u_int)undefinedinstruction_bounce;
 378         undefined_init();
 379
 380         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
 381         thread0.td_kstack = kernelstack.pv_va;
 382         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
 383                 (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
 384         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
 385         thread0.td_frame = &proc0_tf;
 386         pcpup->pc_curpcb = thread0.td_pcb;
 387
 388         /* Enable MMU, I-cache, D-cache, write buffer. */
 389
 390         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
 391
 392
 393
 394         pmap_curmaxkvaddr = afterkern + PAGE_SIZE;
 395         /*
 396          * ARM_USE_SMALL_ALLOC uses dump_avail, so it must be filled before
 397          * calling pmap_bootstrap.
 398          */
 399         dump_avail[0] = 0xa0000000;
 400         dump_avail[1] = 0xa0000000 + memsize;
 401         dump_avail[2] = 0;
 402         dump_avail[3] = 0;
 403
 404         pmap_bootstrap(pmap_curmaxkvaddr,
 405             0xd0000000, &kernel_l1pt);
 406         msgbufp = (void*)msgbufpv.pv_va;
 407         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
 408         mutex_init();
 409
 410         i = 0;
 411 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
 412         phys_avail[i++] = 0xa0000000;
 413         phys_avail[i++] = 0xa0001000;   /*
 414                                          *XXX: Gross hack to get our
 415                                          * pages in the vm_page_array
 416                                          . */
 417 #endif
 418         phys_avail[i++] = round_page(virtual_avail - KERNBASE + SDRAM_START);
 419         phys_avail[i++] = trunc_page(0xa0000000 + memsize - 1);
 420         phys_avail[i++] = 0;
 421         phys_avail[i] = 0;
 422
 423         init_param2(physmem);
 424         kdb_init();
 425         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
 426             sizeof(struct pcb)));
 427 }
 428
 429
 430 extern int
 431 machdep_pci_route_interrupt(device_t pcib, device_t dev, int pin)
 432 {
 433         int bus;
 434         int device;
 435         int func;
 436         uint32_t busno;
 437         struct i80321_pci_softc *sc = device_get_softc(pcib);
 438         bus = pci_get_bus(dev);
 439         device = pci_get_slot(dev);
 440         func = pci_get_function(dev);
 441         busno = bus_space_read_4(sc->sc_st, sc->sc_atu_sh, ATU_PCIXSR);
 442         busno = PCIXSR_BUSNO(busno);
 443         if (busno == 0xff)
 444                 busno = 0;
 445         if (bus != busno)
 446                 goto no_mapping;
 447         switch (device) {
 448                 /* IQ31244 PCI */
 449         case 1: /* PCIX-PCIX bridge */
 450                 /*
 451                  * The S-ATA chips are behind the bridge, and all of
 452                  * the S-ATA interrupts are wired together.
 453                  */
 454                 return (ICU_INT_XINT(2));
 455         case 2: /* PCI slot */
 456                 /* All pins are wired together. */
 457                 return (ICU_INT_XINT(3));
 458         case 3: /* i82546 dual Gig-E */
 459                 if (pin == 1 || pin == 2)
 460                         return (ICU_INT_XINT(0));
 461                 goto no_mapping;
 462                 /* IQ80321 PCI */
 463         case 4: /* i82544 Gig-E */
 464         case 8: /*
 465                  * Apparently you can set the device for the ethernet adapter
 466                  * to 8 with a jumper, so handle that as well
 467                  */
 468                 if (pin == 1)
 469                         return (ICU_INT_XINT(0));
 470                 goto no_mapping;
 471         case 6: /* S-PCI-X slot */
 472                 if (pin == 1)
 473                         return (ICU_INT_XINT(2));
 474                 if (pin == 2)
 475                         return (ICU_INT_XINT(3));
 476                 goto no_mapping;
 477         default:
 478 no_mapping:
 479                 printf("No mapping for %d/%d/%d/%c\n", bus, device, func, pin);
 480
 481         }
 482         return (0);
 483
 484 }