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