arch/metag/kernel/setup.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005-2012 Imagination Technologies Ltd.
   3  *
   4  * This file contains the architecture-dependant parts of system setup.
   5  *
   6  */
   7
   8 #include <linux/export.h>
   9 #include <linux/bootmem.h>
  10 #include <linux/console.h>
  11 #include <linux/cpu.h>
  12 #include <linux/delay.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/fs.h>
  15 #include <linux/genhd.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/initrd.h>
  18 #include <linux/interrupt.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/memblock.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/of_fdt.h>
  23 #include <linux/pfn.h>
  24 #include <linux/root_dev.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/seq_file.h>
  27 #include <linux/start_kernel.h>
  28 #include <linux/string.h>
  29
  30 #include <asm/cachepart.h>
  31 #include <asm/clock.h>
  32 #include <asm/core_reg.h>
  33 #include <asm/cpu.h>
  34 #include <asm/da.h>
  35 #include <asm/highmem.h>
  36 #include <asm/hwthread.h>
  37 #include <asm/l2cache.h>
  38 #include <asm/mach/arch.h>
  39 #include <asm/metag_mem.h>
  40 #include <asm/metag_regs.h>
  41 #include <asm/mmu.h>
  42 #include <asm/mmzone.h>
  43 #include <asm/processor.h>
  44 #include <asm/prom.h>
  45 #include <asm/sections.h>
  46 #include <asm/setup.h>
  47 #include <asm/traps.h>
  48
  49 /* Priv protect as many registers as possible. */
  50 #define DEFAULT_PRIV    (TXPRIVEXT_COPRO_BITS           | \
  51                          TXPRIVEXT_TXTRIGGER_BIT        | \
  52                          TXPRIVEXT_TXGBLCREG_BIT        | \
  53                          TXPRIVEXT_ILOCK_BIT            | \
  54                          TXPRIVEXT_TXITACCYC_BIT        | \
  55                          TXPRIVEXT_TXDIVTIME_BIT        | \
  56                          TXPRIVEXT_TXAMAREGX_BIT        | \
  57                          TXPRIVEXT_TXTIMERI_BIT         | \
  58                          TXPRIVEXT_TXSTATUS_BIT         | \
  59                          TXPRIVEXT_TXDISABLE_BIT)
  60
  61 /* Meta2 specific bits. */
  62 #ifdef CONFIG_METAG_META12
  63 #define META2_PRIV      0
  64 #else
  65 #define META2_PRIV      (TXPRIVEXT_TXTIMER_BIT          | \
  66                          TXPRIVEXT_TRACE_BIT)
  67 #endif
  68
  69 /* Unaligned access checking bits. */
  70 #ifdef CONFIG_METAG_UNALIGNED
  71 #define UNALIGNED_PRIV  TXPRIVEXT_ALIGNREW_BIT
  72 #else
  73 #define UNALIGNED_PRIV  0
  74 #endif
  75
  76 #define PRIV_BITS       (DEFAULT_PRIV                   | \
  77                          META2_PRIV                     | \
  78                          UNALIGNED_PRIV)
  79
  80 /*
  81  * Protect access to:
  82  * 0x06000000-0x07ffffff Direct mapped region
  83  * 0x05000000-0x05ffffff MMU table region (Meta1)
  84  * 0x04400000-0x047fffff Cache flush region
  85  * 0x84000000-0x87ffffff Core cache memory region (Meta2)
  86  *
  87  * Allow access to:
  88  * 0x80000000-0x81ffffff Core code memory region (Meta2)
  89  */
  90 #ifdef CONFIG_METAG_META12
  91 #define PRIVSYSR_BITS   TXPRIVSYSR_ALL_BITS
  92 #else
  93 #define PRIVSYSR_BITS   (TXPRIVSYSR_ALL_BITS & ~TXPRIVSYSR_CORECODE_BIT)
  94 #endif
  95
  96 /* Protect all 0x02xxxxxx and 0x048xxxxx. */
  97 #define PIOREG_BITS     0xffffffff
  98
  99 /*
 100  * Protect all 0x04000xx0 (system events)
 101  * except write combiner flush and write fence (system events 4 and 5).
 102  */
 103 #define PSYREG_BITS     0xfffffffb
 104
 105
 106 extern char _heap_start[];
 107
 108 #ifdef CONFIG_METAG_BUILTIN_DTB
 109 extern u32 __dtb_start[];
 110 #endif
 111
 112 #ifdef CONFIG_DA_CONSOLE
 113 /* Our early channel based console driver */
 114 extern struct console dash_console;
 115 #endif
 116
 117 struct machine_desc *machine_desc __initdata;
 118
 119 /*
 120  * Map a Linux CPU number to a hardware thread ID
 121  * In SMP this will be setup with the correct mapping at startup; in UP this
 122  * will map to the HW thread on which we are running.
 123  */
 124 u8 cpu_2_hwthread_id[NR_CPUS] __read_mostly = {
 125         [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_HWTHREAD_ID
 126 };
 127
 128 /*
 129  * Map a hardware thread ID to a Linux CPU number
 130  * In SMP this will be fleshed out with the correct CPU ID for a particular
 131  * hardware thread. In UP this will be initialised with the boot CPU ID.
 132  */
 133 u8 hwthread_id_2_cpu[4] __read_mostly = {
 134         [0 ... 3] = BAD_CPU_ID
 135 };
 136
 137 /* The relative offset of the MMU mapped memory (from ldlk or bootloader)
 138  * to the real physical memory.  This is needed as we have to use the
 139  * physical addresses in the MMU tables (pte entries), and not the virtual
 140  * addresses.
 141  * This variable is used in the __pa() and __va() macros, and should
 142  * probably only be used via them.
 143  */
 144 unsigned int meta_memoffset;
 145 EXPORT_SYMBOL(meta_memoffset);
 146
 147 static char __initdata *original_cmd_line;
 148
 149 DEFINE_PER_CPU(PTBI, pTBI);
 150
 151 /*
 152  * Mapping are specified as "CPU_ID:HWTHREAD_ID", e.g.
 153  *
 154  *      "hwthread_map=0:1,1:2,2:3,3:0"
 155  *
 156  *      Linux CPU ID    HWTHREAD_ID
 157  *      ---------------------------
 158  *          0                 1
 159  *          1                 2
 160  *          2                 3
 161  *          3                 0
 162  */
 163 static int __init parse_hwthread_map(char *p)
 164 {
 165         int cpu;
 166
 167         while (*p) {
 168                 cpu = (*p++) - '0';
 169                 if (cpu < 0 || cpu > 9)
 170                         goto err_cpu;
 171
 172                 p++;            /* skip semi-colon */
 173                 cpu_2_hwthread_id[cpu] = (*p++) - '0';
 174                 if (cpu_2_hwthread_id[cpu] >= 4)
 175                         goto err_thread;
 176                 hwthread_id_2_cpu[cpu_2_hwthread_id[cpu]] = cpu;
 177
 178                 if (*p == ',')
 179                         p++;            /* skip comma */
 180         }
 181
 182         return 0;
 183 err_cpu:
 184         pr_err("%s: hwthread_map cpu argument out of range\n", __func__);
 185         return -EINVAL;
 186 err_thread:
 187         pr_err("%s: hwthread_map thread argument out of range\n", __func__);
 188         return -EINVAL;
 189 }
 190 early_param("hwthread_map", parse_hwthread_map);
 191
 192 void __init dump_machine_table(void)
 193 {
 194         struct machine_desc *p;
 195         const char **compat;
 196
 197         pr_info("Available machine support:\n\tNAME\t\tCOMPATIBLE LIST\n");
 198         for_each_machine_desc(p) {
 199                 pr_info("\t%s\t[", p->name);
 200                 for (compat = p->dt_compat; compat && *compat; ++compat)
 201                         printk(" '%s'", *compat);
 202                 printk(" ]\n");
 203         }
 204
 205         pr_info("\nPlease check your kernel config and/or bootloader.\n");
 206
 207         hard_processor_halt(HALT_PANIC);
 208 }
 209
 210 #ifdef CONFIG_METAG_HALT_ON_PANIC
 211 static int metag_panic_event(struct notifier_block *this, unsigned long event,
 212                              void *ptr)
 213 {
 214         hard_processor_halt(HALT_PANIC);
 215         return NOTIFY_DONE;
 216 }
 217
 218 static struct notifier_block metag_panic_block = {
 219         metag_panic_event,
 220         NULL,
 221         0
 222 };
 223 #endif
 224
 225 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 226 {
 227         unsigned long start_pfn;
 228         unsigned long text_start = (unsigned long)(&_stext);
 229         unsigned long cpu = smp_processor_id();
 230         unsigned long heap_start, heap_end;
 231         unsigned long start_pte;
 232         PTBI _pTBI;
 233         PTBISEG p_heap;
 234         int heap_id, i;
 235
 236         metag_cache_probe();
 237
 238         metag_da_probe();
 239 #ifdef CONFIG_DA_CONSOLE
 240         if (metag_da_enabled()) {
 241                 /* An early channel based console driver */
 242                 register_console(&dash_console);
 243                 add_preferred_console("ttyDA", 1, NULL);
 244         }
 245 #endif
 246
 247         /* try interpreting the argument as a device tree */
 248         machine_desc = setup_machine_fdt(original_cmd_line);
 249         /* if it doesn't look like a device tree it must be a command line */
 250         if (!machine_desc) {
 251 #ifdef CONFIG_METAG_BUILTIN_DTB
 252                 /* try the embedded device tree */
 253                 machine_desc = setup_machine_fdt(__dtb_start);
 254                 if (!machine_desc)
 255                         panic("Invalid embedded device tree.");
 256 #else
 257                 /* use the default machine description */
 258                 machine_desc = default_machine_desc();
 259 #endif
 260 #ifndef CONFIG_CMDLINE_FORCE
 261                 /* append the bootloader cmdline to any builtin fdt cmdline */
 262                 if (boot_command_line[0] && original_cmd_line[0])
 263                         strlcat(boot_command_line, " ", COMMAND_LINE_SIZE);
 264                 strlcat(boot_command_line, original_cmd_line,
 265                         COMMAND_LINE_SIZE);
 266 #endif
 267         }
 268         setup_meta_clocks(machine_desc->clocks);
 269
 270         *cmdline_p = boot_command_line;
 271         parse_early_param();
 272
 273         /*
 274          * Make sure we don't alias in dcache or icache
 275          */
 276         check_for_cache_aliasing(cpu);
 277
 278
 279 #ifdef CONFIG_METAG_HALT_ON_PANIC
 280         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list,
 281                                        &metag_panic_block);
 282 #endif
 283
 284 #ifdef CONFIG_DUMMY_CONSOLE
 285         conswitchp = &dummy_con;
 286 #endif
 287
 288         if (!(__core_reg_get(TXSTATUS) & TXSTATUS_PSTAT_BIT))
 289                 panic("Privilege must be enabled for this thread.");
 290
 291         _pTBI = __TBI(TBID_ISTAT_BIT);
 292
 293         per_cpu(pTBI, cpu) = _pTBI;
 294
 295         if (!per_cpu(pTBI, cpu))
 296                 panic("No TBI found!");
 297
 298         /*
 299          * Initialize all interrupt vectors to our copy of __TBIUnExpXXX,
 300          * rather than the version from the bootloader. This makes call
 301          * stacks easier to understand and may allow us to unmap the
 302          * bootloader at some point.
 303          *
 304          * We need to keep the LWK handler that TBI installed in order to
 305          * be able to do inter-thread comms.
 306          */
 307         for (i = 0; i <= TBID_SIGNUM_MAX; i++)
 308                 if (i != TBID_SIGNUM_LWK)
 309                         _pTBI->fnSigs[i] = __TBIUnExpXXX;
 310
 311         /* A Meta requirement is that the kernel is loaded (virtually)
 312          * at the PAGE_OFFSET.
 313          */
 314         if (PAGE_OFFSET != text_start)
 315                 panic("Kernel not loaded at PAGE_OFFSET (%#x) but at %#lx.",
 316                       PAGE_OFFSET, text_start);
 317
 318         start_pte = mmu_read_second_level_page(text_start);
 319
 320         /*
 321          * Kernel pages should have the PRIV bit set by the bootloader.
 322          */
 323         if (!(start_pte & _PAGE_KERNEL))
 324                 panic("kernel pte does not have PRIV set");
 325
 326         /*
 327          * See __pa and __va in include/asm/page.h.
 328          * This value is negative when running in local space but the
 329          * calculations work anyway.
 330          */
 331         meta_memoffset = text_start - (start_pte & PAGE_MASK);
 332
 333         /* Now lets look at the heap space */
 334         heap_id = (__TBIThreadId() & TBID_THREAD_BITS)
 335                 + TBID_SEG(0, TBID_SEGSCOPE_LOCAL, TBID_SEGTYPE_HEAP);
 336
 337         p_heap = __TBIFindSeg(NULL, heap_id);
 338
 339         if (!p_heap)
 340                 panic("Could not find heap from TBI!");
 341
 342         /* The heap begins at the first full page after the kernel data. */
 343         heap_start = (unsigned long) &_heap_start;
 344
 345         /* The heap ends at the end of the heap segment specified with
 346          * ldlk.
 347          */
 348         if (is_global_space(text_start)) {
 349                 pr_debug("WARNING: running in global space!\n");
 350                 heap_end = (unsigned long)p_heap->pGAddr + p_heap->Bytes;
 351         } else {
 352                 heap_end = (unsigned long)p_heap->pLAddr + p_heap->Bytes;
 353         }
 354
 355         ROOT_DEV = Root_RAM0;
 356
 357         /* init_mm is the mm struct used for the first task.  It is then
 358          * cloned for all other tasks spawned from that task.
 359          *
 360          * Note - we are using the virtual addresses here.
 361          */
 362         init_mm.start_code = (unsigned long)(&_stext);
 363         init_mm.end_code = (unsigned long)(&_etext);
 364         init_mm.end_data = (unsigned long)(&_edata);
 365         init_mm.brk = (unsigned long)heap_start;
 366
 367         min_low_pfn = PFN_UP(__pa(text_start));
 368         max_low_pfn = PFN_DOWN(__pa(heap_end));
 369
 370         pfn_base = min_low_pfn;
 371
 372         /* Round max_pfn up to a 4Mb boundary. The free_bootmem_node()
 373          * call later makes sure to keep the rounded up pages marked reserved.
 374          */
 375         max_pfn = max_low_pfn + ((1 << MAX_ORDER) - 1);
 376         max_pfn &= ~((1 << MAX_ORDER) - 1);
 377
 378         start_pfn = PFN_UP(__pa(heap_start));
 379
 380         if (min_low_pfn & ((1 << MAX_ORDER) - 1)) {
 381                 /* Theoretically, we could expand the space that the
 382                  * bootmem allocator covers - much as we do for the
 383                  * 'high' address, and then tell the bootmem system
 384                  * that the lowest chunk is 'not available'.  Right
 385                  * now it is just much easier to constrain the
 386                  * user to always MAX_ORDER align their kernel space.
 387                  */
 388
 389                 panic("Kernel must be %d byte aligned, currently at %#lx.",
 390                       1 << (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT),
 391                       min_low_pfn << PAGE_SHIFT);
 392         }
 393
 394 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 395         highstart_pfn = highend_pfn = max_pfn;
 396         high_memory = (void *) __va(PFN_PHYS(highstart_pfn));
 397 #else
 398         high_memory = (void *)__va(PFN_PHYS(max_pfn));
 399 #endif
 400
 401         paging_init(heap_end);
 402
 403         setup_priv();
 404
 405         /* Setup the boot cpu's mapping. The rest will be setup below. */
 406         cpu_2_hwthread_id[smp_processor_id()] = hard_processor_id();
 407         hwthread_id_2_cpu[hard_processor_id()] = smp_processor_id();
 408
 409         /* Copy device tree blob into non-init memory before unflattening */
 410         copy_fdt();
 411         unflatten_device_tree();
 412
 413 #ifdef CONFIG_SMP
 414         smp_init_cpus();
 415 #endif
 416
 417         if (machine_desc->init_early)
 418                 machine_desc->init_early();
 419 }
 420
 421 static int __init customize_machine(void)
 422 {
 423         /* customizes platform devices, or adds new ones */
 424         if (machine_desc->init_machine)
 425                 machine_desc->init_machine();
 426         return 0;
 427 }
 428 arch_initcall(customize_machine);
 429
 430 static int __init init_machine_late(void)
 431 {
 432         if (machine_desc->init_late)
 433                 machine_desc->init_late();
 434         return 0;
 435 }
 436 late_initcall(init_machine_late);
 437
 438 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 439 /*
 440  *      Get CPU information for use by the procfs.
 441  */
 442 static const char *get_cpu_capabilities(unsigned int txenable)
 443 {
 444 #ifdef CONFIG_METAG_META21
 445         /* See CORE_ID in META HTP.GP TRM - Architecture Overview 2.1.238 */
 446         int coreid = metag_in32(METAC_CORE_ID);
 447         unsigned int dsp_type = (coreid >> 3) & 7;
 448         unsigned int fpu_type = (coreid >> 7) & 3;
 449
 450         switch (dsp_type | fpu_type << 3) {
 451         case (0x00): return "EDSP";
 452         case (0x01): return "DSP";
 453         case (0x08): return "EDSP+LFPU";
 454         case (0x09): return "DSP+LFPU";
 455         case (0x10): return "EDSP+FPU";
 456         case (0x11): return "DSP+FPU";
 457         }
 458         return "UNKNOWN";
 459
 460 #else
 461         if (!(txenable & TXENABLE_CLASS_BITS))
 462                 return "DSP";
 463         else
 464                 return "";
 465 #endif
 466 }
 467
 468 static int show_cpuinfo(struct seq_file *m, void *v)
 469 {
 470         const char *cpu;
 471         unsigned int txenable, thread_id, major, minor;
 472         unsigned long clockfreq = get_coreclock();
 473 #ifdef CONFIG_SMP
 474         int i;
 475         unsigned long lpj;
 476 #endif
 477
 478         cpu = "META";
 479
 480         txenable = __core_reg_get(TXENABLE);
 481         major = (txenable & TXENABLE_MAJOR_REV_BITS) >> TXENABLE_MAJOR_REV_S;
 482         minor = (txenable & TXENABLE_MINOR_REV_BITS) >> TXENABLE_MINOR_REV_S;
 483         thread_id = (txenable >> 8) & 0x3;
 484
 485 #ifdef CONFIG_SMP
 486         for_each_online_cpu(i) {
 487                 lpj = per_cpu(cpu_data, i).loops_per_jiffy;
 488                 txenable = core_reg_read(TXUCT_ID, TXENABLE_REGNUM,
 489                                                         cpu_2_hwthread_id[i]);
 490
 491                 seq_printf(m, "CPU:\t\t%s %d.%d (thread %d)\n"
 492                               "Clocking:\t%lu.%1luMHz\n"
 493                               "BogoMips:\t%lu.%02lu\n"
 494                               "Calibration:\t%lu loops\n"
 495                               "Capabilities:\t%s\n\n",
 496                               cpu, major, minor, i,
 497                               clockfreq / 1000000, (clockfreq / 100000) % 10,
 498                               lpj / (500000 / HZ), (lpj / (5000 / HZ)) % 100,
 499                               lpj,
 500                               get_cpu_capabilities(txenable));
 501         }
 502 #else
 503         seq_printf(m, "CPU:\t\t%s %d.%d (thread %d)\n"
 504                    "Clocking:\t%lu.%1luMHz\n"
 505                    "BogoMips:\t%lu.%02lu\n"
 506                    "Calibration:\t%lu loops\n"
 507                    "Capabilities:\t%s\n",
 508                    cpu, major, minor, thread_id,
 509                    clockfreq / 1000000, (clockfreq / 100000) % 10,
 510                    loops_per_jiffy / (500000 / HZ),
 511                    (loops_per_jiffy / (5000 / HZ)) % 100,
 512                    loops_per_jiffy,
 513                    get_cpu_capabilities(txenable));
 514 #endif /* CONFIG_SMP */
 515
 516 #ifdef CONFIG_METAG_L2C
 517         if (meta_l2c_is_present()) {
 518                 seq_printf(m, "L2 cache:\t%s\n"
 519                               "L2 cache size:\t%d KB\n",
 520                               meta_l2c_is_enabled() ? "enabled" : "disabled",
 521                               meta_l2c_size() >> 10);
 522         }
 523 #endif
 524         return 0;
 525 }
 526
 527 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 528 {
 529         return (void *)(*pos == 0);
 530 }
 531 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 532 {
 533         return NULL;
 534 }
 535 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
 536 {
 537 }
 538 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
 539         .start = c_start,
 540         .next  = c_next,
 541         .stop  = c_stop,
 542         .show  = show_cpuinfo,
 543 };
 544 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 545
 546 void __init metag_start_kernel(char *args)
 547 {
 548         /* Zero the timer register so timestamps are from the point at
 549          * which the kernel started running.
 550          */
 551         __core_reg_set(TXTIMER, 0);
 552
 553         /* Clear the bss. */
 554         memset(__bss_start, 0,
 555                (unsigned long)__bss_stop - (unsigned long)__bss_start);
 556
 557         /* Remember where these are for use in setup_arch */
 558         original_cmd_line = args;
 559
 560         current_thread_info()->cpu = hard_processor_id();
 561
 562         start_kernel();
 563 }
 564
 565 /**
 566  * setup_priv() - Set up privilege protection registers.
 567  *
 568  * Set up privilege protection registers such as TXPRIVEXT to prevent userland
 569  * from touching our precious registers and sensitive memory areas.
 570  */
 571 void setup_priv(void)
 572 {
 573         unsigned int offset = hard_processor_id() << TXPRIVREG_STRIDE_S;
 574
 575         __core_reg_set(TXPRIVEXT, PRIV_BITS);
 576
 577         metag_out32(PRIVSYSR_BITS, T0PRIVSYSR + offset);
 578         metag_out32(PIOREG_BITS,   T0PIOREG   + offset);
 579         metag_out32(PSYREG_BITS,   T0PSYREG   + offset);
 580 }
 581
 582 PTBI pTBI_get(unsigned int cpu)
 583 {
 584         return per_cpu(pTBI, cpu);
 585 }
 586 EXPORT_SYMBOL(pTBI_get);
 587
 588 #if defined(CONFIG_METAG_DSP) && defined(CONFIG_METAG_FPU)
 589 char capabilites[] = "dsp fpu";
 590 #elif defined(CONFIG_METAG_DSP)
 591 char capabilites[] = "dsp";
 592 #elif defined(CONFIG_METAG_FPU)
 593 char capabilites[] = "fpu";
 594 #else
 595 char capabilites[] = "";
 596 #endif
 597
 598 static struct ctl_table caps_kern_table[] = {
 599         {
 600                 .procname       = "capabilities",
 601                 .data           = capabilites,
 602                 .maxlen         = sizeof(capabilites),
 603                 .mode           = 0444,
 604                 .proc_handler   = proc_dostring,
 605         },
 606         {}
 607 };
 608
 609 static struct ctl_table caps_root_table[] = {
 610         {
 611                 .procname       = "kernel",
 612                 .mode           = 0555,
 613                 .child          = caps_kern_table,
 614         },
 615         {}
 616 };
 617
 618 static int __init capabilities_register_sysctl(void)
 619 {
 620         struct ctl_table_header *caps_table_header;
 621
 622         caps_table_header = register_sysctl_table(caps_root_table);
 623         if (!caps_table_header) {
 624                 pr_err("Unable to register CAPABILITIES sysctl\n");
 625                 return -ENOMEM;
 626         }
 627
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 core_initcall(capabilities_register_sysctl);