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