arch/x86/lib/board.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2008-2011
   3  * Graeme Russ, <graeme.russ@gmail.com>
   4  *
   5  * (C) Copyright 2002
   6  * Daniel Engström, Omicron Ceti AB, <daniel@omicron.se>
   7  *
   8  * (C) Copyright 2002
   9  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, <wd@denx.de>
  10  *
  11  * (C) Copyright 2002
  12  * Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
  13  * Marius Groeger <mgroeger@sysgo.de>
  14  *
  15  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
  16  * project.
  17  *
  18  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  19  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  20  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  21  * the License, or (at your option) any later version.
  22  *
  23  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  24  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  25  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  26  * GNU General Public License for more details.
  27  *
  28  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  29  * along with this program; if not, write to the Free Software
  30  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  31  * MA 02111-1307 USA
  32  */
  33
  34 #include <common.h>
  35 #include <watchdog.h>
  36 #include <command.h>
  37 #include <stdio_dev.h>
  38 #include <version.h>
  39 #include <malloc.h>
  40 #include <net.h>
  41 #include <ide.h>
  42 #include <serial.h>
  43 #include <asm/u-boot-x86.h>
  44 #include <elf.h>
  45 #include <asm/processor.h>
  46
  47 #ifdef CONFIG_BITBANGMII
  48 #include <miiphy.h>
  49 #endif
  50
  51 /************************************************************************
  52  * Init Utilities                                                       *
  53  ************************************************************************
  54  * Some of this code should be moved into the core functions,
  55  * or dropped completely,
  56  * but let's get it working (again) first...
  57  */
  58 static int init_baudrate(void)
  59 {
  60         gd->baudrate = getenv_ulong("baudrate", 10, CONFIG_BAUDRATE);
  61         return 0;
  62 }
  63
  64 static int display_banner(void)
  65 {
  66
  67         printf("\n\n%s\n\n", version_string);
  68
  69         return 0;
  70 }
  71
  72 static int display_dram_config(void)
  73 {
  74         int i;
  75
  76         puts("DRAM Configuration:\n");
  77
  78         for (i = 0; i < CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) {
  79                 printf("Bank #%d: %08lx ", i, gd->bd->bi_dram[i].start);
  80                 print_size(gd->bd->bi_dram[i].size, "\n");
  81         }
  82
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
  87 static void display_flash_config(ulong size)
  88 {
  89         puts("Flash: ");
  90         print_size(size, "\n");
  91 }
  92 #endif
  93
  94 /*
  95  * Breath some life into the board...
  96  *
  97  * Initialize an SMC for serial comms, and carry out some hardware
  98  * tests.
  99  *
 100  * The first part of initialization is running from Flash memory;
 101  * its main purpose is to initialize the RAM so that we
 102  * can relocate the monitor code to RAM.
 103  */
 104
 105 /*
 106  * All attempts to come up with a "common" initialization sequence
 107  * that works for all boards and architectures failed: some of the
 108  * requirements are just _too_ different. To get rid of the resulting
 109  * mess of board dependend #ifdef'ed code we now make the whole
 110  * initialization sequence configurable to the user.
 111  *
 112  * The requirements for any new initalization function is simple: it
 113  * receives a pointer to the "global data" structure as it's only
 114  * argument, and returns an integer return code, where 0 means
 115  * "continue" and != 0 means "fatal error, hang the system".
 116  */
 117 typedef int (init_fnc_t) (void);
 118
 119 static int calculate_relocation_address(void);
 120 static int copy_uboot_to_ram(void);
 121 static int clear_bss(void);
 122 static int do_elf_reloc_fixups(void);
 123 static int copy_gd_to_ram(void);
 124
 125 init_fnc_t *init_sequence_f[] = {
 126         cpu_init_f,
 127         board_early_init_f,
 128         env_init,
 129         init_baudrate,
 130         serial_init,
 131         console_init_f,
 132         dram_init_f,
 133         calculate_relocation_address,
 134         copy_uboot_to_ram,
 135         clear_bss,
 136         do_elf_reloc_fixups,
 137
 138         NULL,
 139 };
 140
 141 init_fnc_t *init_sequence_r[] = {
 142         copy_gd_to_ram,
 143         init_cache,
 144         cpu_init_r,             /* basic cpu dependent setup */
 145         board_early_init_r,     /* basic board dependent setup */
 146         dram_init,              /* configure available RAM banks */
 147         interrupt_init,         /* set up exceptions */
 148         timer_init,
 149         display_banner,
 150         display_dram_config,
 151
 152         NULL,
 153 };
 154
 155 static int calculate_relocation_address(void)
 156 {
 157         ulong text_start = (ulong)&__text_start;
 158         ulong bss_end = (ulong)&__bss_end;
 159         ulong dest_addr;
 160
 161         /*
 162          * NOTE: All destination address are rounded down to 16-byte
 163          *       boundary to satisfy various worst-case alignment
 164          *       requirements
 165          */
 166
 167         /* Global Data is at top of available memory */
 168         dest_addr = gd->ram_size;
 169         dest_addr -= GENERATED_GBL_DATA_SIZE;
 170         dest_addr &= ~15;
 171         gd->new_gd_addr = dest_addr;
 172
 173         /* GDT is below Global Data */
 174         dest_addr -= X86_GDT_SIZE;
 175         dest_addr &= ~15;
 176         gd->gdt_addr = dest_addr;
 177
 178         /* Stack is below GDT */
 179         gd->start_addr_sp = dest_addr;
 180
 181         /* U-Boot is below the stack */
 182         dest_addr -= CONFIG_SYS_STACK_SIZE;
 183         dest_addr -= (bss_end - text_start);
 184         dest_addr &= ~15;
 185         gd->relocaddr = dest_addr;
 186         gd->reloc_off = (dest_addr - text_start);
 187
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 static int copy_uboot_to_ram(void)
 192 {
 193         size_t len = (size_t)&__data_end - (size_t)&__text_start;
 194
 195         memcpy((void *)gd->relocaddr, (void *)&__text_start, len);
 196
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 static int clear_bss(void)
 201 {
 202         ulong dst_addr = (ulong)&__bss_start + gd->reloc_off;
 203         size_t len = (size_t)&__bss_end - (size_t)&__bss_start;
 204
 205         memset((void *)dst_addr, 0x00, len);
 206
 207         return 0;
 208 }
 209
 210 static int do_elf_reloc_fixups(void)
 211 {
 212         Elf32_Rel *re_src = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_start);
 213         Elf32_Rel *re_end = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_end);
 214
 215         Elf32_Addr *offset_ptr_rom;
 216         Elf32_Addr *offset_ptr_ram;
 217
 218         /* The size of the region of u-boot that runs out of RAM. */
 219         uintptr_t size = (uintptr_t)&__bss_end - (uintptr_t)&__text_start;
 220
 221         do {
 222                 /* Get the location from the relocation entry */
 223                 offset_ptr_rom = (Elf32_Addr *)re_src->r_offset;
 224
 225                 /* Check that the location of the relocation is in .text */
 226                 if (offset_ptr_rom >= (Elf32_Addr *)CONFIG_SYS_TEXT_BASE) {
 227
 228                         /* Switch to the in-RAM version */
 229                         offset_ptr_ram = (Elf32_Addr *)((ulong)offset_ptr_rom +
 230                                                         gd->reloc_off);
 231
 232                         /* Check that the target points into .text */
 233                         if (*offset_ptr_ram >= CONFIG_SYS_TEXT_BASE &&
 234                                         *offset_ptr_ram <
 235                                         (CONFIG_SYS_TEXT_BASE + size)) {
 236                                 *offset_ptr_ram += gd->reloc_off;
 237                         }
 238                 }
 239         } while (re_src++ < re_end);
 240
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 /* Load U-Boot into RAM, initialize BSS, perform relocation adjustments */
 245 void board_init_f(ulong boot_flags)
 246 {
 247         init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 248
 249         gd->flags = boot_flags;
 250
 251         for (init_fnc_ptr = init_sequence_f; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
 252                 if ((*init_fnc_ptr)() != 0)
 253                         hang();
 254         }
 255
 256         /*
 257          * SDRAM is now initialised, U-Boot has been copied into SDRAM,
 258          * the BSS has been cleared etc. The final stack can now be setup
 259          * in SDRAM. Code execution will continue (momentarily) in Flash,
 260          * but with the stack in SDRAM and Global Data in temporary memory
 261          * (CPU cache)
 262          */
 263         board_init_f_r_trampoline(gd->start_addr_sp);
 264
 265         /* NOTREACHED - board_init_f_r_trampoline() does not return */
 266         while (1)
 267                 ;
 268 }
 269
 270 void board_init_f_r(void)
 271 {
 272         /*
 273          * Transfer execution from Flash to RAM by calculating the address
 274          * of the in-RAM copy of board_init_r() and calling it
 275          */
 276         (board_init_r + gd->reloc_off)(gd, gd->relocaddr);
 277
 278         /* NOTREACHED - board_init_r() does not return */
 279         while (1)
 280                 ;
 281 }
 282
 283 static int copy_gd_to_ram(void)
 284 {
 285         gd_t *ram_gd;
 286
 287         /*
 288          * Global data is still in temporary memory (the CPU cache).
 289          * calculate_relocation_address() has set gd->new_gd_addr to
 290          * where the global data lives in RAM but getting it there
 291          * safely is a bit tricky due to the 'F-Segment Hack' that
 292          * we need to use for x86
 293          */
 294         ram_gd = (gd_t *)gd->new_gd_addr;
 295         memcpy((void *)ram_gd, gd, sizeof(gd_t));
 296
 297         /*
 298          * Reload the Global Descriptor Table so FS points to the
 299          * in-RAM copy of Global Data (calculate_relocation_address()
 300          * has already calculated the in-RAM location of the GDT)
 301          */
 302         ram_gd->gd_addr = (ulong)ram_gd;
 303         init_gd(ram_gd, (u64 *)gd->gdt_addr);
 304
 305         return 0;
 306 }
 307
 308 void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
 309 {
 310 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 311         char *s;
 312 #endif
 313 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
 314         ulong size;
 315 #endif
 316         static bd_t bd_data;
 317         init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 318
 319         show_boot_progress(0x21);
 320
 321         /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
 322         __asm__ __volatile__("" : : : "memory");
 323
 324         gd->flags |= GD_FLG_RELOC;
 325
 326         gd->bd = &bd_data;
 327         memset(gd->bd, 0, sizeof(bd_t));
 328         show_boot_progress(0x22);
 329
 330         gd->baudrate =  CONFIG_BAUDRATE;
 331
 332         mem_malloc_init((((ulong)dest_addr - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)+3)&~3,
 333                         CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);
 334
 335         for (init_fnc_ptr = init_sequence_r; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
 336                 if ((*init_fnc_ptr)() != 0)
 337                         hang();
 338         }
 339         show_boot_progress(0x23);
 340
 341 #ifdef CONFIG_SERIAL_MULTI
 342         serial_initialize();
 343 #endif
 344
 345 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
 346         /* configure available FLASH banks */
 347         size = flash_init();
 348         display_flash_config(size);
 349         show_boot_progress(0x24);
 350 #endif
 351
 352         show_boot_progress(0x25);
 353
 354         /* initialize environment */
 355         env_relocate();
 356         show_boot_progress(0x26);
 357
 358
 359 #ifdef CONFIG_CMD_NET
 360         /* IP Address */
 361         bd_data.bi_ip_addr = getenv_IPaddr("ipaddr");
 362 #endif
 363
 364 #if defined(CONFIG_PCI)
 365         /*
 366          * Do pci configuration
 367          */
 368         pci_init();
 369 #endif
 370
 371         show_boot_progress(0x27);
 372
 373
 374         stdio_init();
 375
 376         jumptable_init();
 377
 378         /* Initialize the console (after the relocation and devices init) */
 379         console_init_r();
 380
 381 #ifdef CONFIG_MISC_INIT_R
 382         /* miscellaneous platform dependent initialisations */
 383         misc_init_r();
 384 #endif
 385
 386 #if defined(CONFIG_CMD_PCMCIA) && !defined(CONFIG_CMD_IDE)
 387         WATCHDOG_RESET();
 388         puts("PCMCIA:");
 389         pcmcia_init();
 390 #endif
 391
 392 #if defined(CONFIG_CMD_KGDB)
 393         WATCHDOG_RESET();
 394         puts("KGDB:  ");
 395         kgdb_init();
 396 #endif
 397
 398         /* enable exceptions */
 399         enable_interrupts();
 400         show_boot_progress(0x28);
 401
 402 #ifdef CONFIG_STATUS_LED
 403         status_led_set(STATUS_LED_BOOT, STATUS_LED_BLINKING);
 404 #endif
 405
 406         udelay(20);
 407
 408         /* Initialize from environment */
 409         load_addr = getenv_ulong("loadaddr", 16, load_addr);
 410 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 411         s = getenv("bootfile");
 412
 413         if (s != NULL)
 414                 copy_filename(BootFile, s, sizeof(BootFile));
 415 #endif
 416
 417         WATCHDOG_RESET();
 418
 419 #if defined(CONFIG_CMD_IDE)
 420         WATCHDOG_RESET();
 421         puts("IDE:   ");
 422         ide_init();
 423 #endif
 424
 425 #if defined(CONFIG_CMD_SCSI)
 426         WATCHDOG_RESET();
 427         puts("SCSI:  ");
 428         scsi_init();
 429 #endif
 430
 431 #if defined(CONFIG_CMD_DOC)
 432         WATCHDOG_RESET();
 433         puts("DOC:   ");
 434         doc_init();
 435 #endif
 436
 437 #ifdef CONFIG_BITBANGMII
 438         bb_miiphy_init();
 439 #endif
 440 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 441         WATCHDOG_RESET();
 442         puts("Net:   ");
 443         eth_initialize(gd->bd);
 444 #endif
 445
 446 #if (defined(CONFIG_CMD_NET)) && (0)
 447         WATCHDOG_RESET();
 448 # ifdef DEBUG
 449         puts("Reset Ethernet PHY\n");
 450 # endif
 451         reset_phy();
 452 #endif
 453
 454 #ifdef CONFIG_LAST_STAGE_INIT
 455         WATCHDOG_RESET();
 456         /*
 457          * Some parts can be only initialized if all others (like
 458          * Interrupts) are up and running (i.e. the PC-style ISA
 459          * keyboard).
 460          */
 461         last_stage_init();
 462 #endif
 463
 464
 465 #ifdef CONFIG_POST
 466         post_run(NULL, POST_RAM | post_bootmode_get(0));
 467 #endif
 468
 469         show_boot_progress(0x29);
 470
 471         /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */
 472         for (;;)
 473                 main_loop();
 474
 475         /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
 476 }
 477
 478 void hang(void)
 479 {
 480         puts("### ERROR ### Please RESET the board ###\n");
 481         for (;;)
 482                 ;
 483 }
 484
 485 unsigned long do_go_exec(ulong (*entry)(int, char * const []),
 486                          int argc, char * const argv[])
 487 {
 488         unsigned long ret = 0;
 489         char **argv_tmp;
 490
 491         /*
 492          * x86 does not use a dedicated register to pass the pointer to
 493          * the global_data, so it is instead passed as argv[-1]. By using
 494          * argv[-1], the called 'Application' can use the contents of
 495          * argv natively. However, to safely use argv[-1] a new copy of
 496          * argv is needed with the extra element
 497          */
 498         argv_tmp = malloc(sizeof(char *) * (argc + 1));
 499
 500         if (argv_tmp) {
 501                 argv_tmp[0] = (char *)gd;
 502
 503                 memcpy(&argv_tmp[1], argv, (size_t)(sizeof(char *) * argc));
 504
 505                 ret = (entry) (argc, &argv_tmp[1]);
 506                 free(argv_tmp);
 507         }
 508
 509         return ret;
 510 }
 511
 512 void setup_pcat_compatibility(void)
 513         __attribute__((weak, alias("__setup_pcat_compatibility")));
 514
 515 void __setup_pcat_compatibility(void)
 516 {
 517 }