source: soft/giet_vm/giet_boot/boot.c @ 512

Last change on this file since 512 was 493, checked in by alain, 10 years ago

1) Introduce a fully parallel procedure for both
page tables ans schedulers initialisation.
2) Introduce support for platforms containing clusters
without processors (as in the tsar_generic_leti).

File size: 82.8 KB
RevLine 
[493]1///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[258]2// File     : boot.c
3// Date     : 01/11/2013
4// Author   : alain greiner
5// Copyright (c) UPMC-LIP6
[493]6///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
7// The boot.c file contains the bootloader for the GIET-VM static OS. 
[258]8//
[493]9// This code has been written for the MIPS32 processor.
[359]10// The virtual adresses are on 32 bits and use the (unsigned int) type. The
[258]11// physicals addresses can have up to 40 bits, and use the  (unsigned long long) type.
[412]12// It natively supports clusterised shared memory multi-processors architectures,
[493]13// where each processor is identified by a composite index [x,y,p],
[258]14// and where there is one physical memory bank per cluster.
15//
[493]16// The boot.elf file is stored on disk and is loaded into memory by proc[0,0,0],
17// executing the generic preloader (stored in ROM). The boot-loader code itself
18// is executed in parallel by all proc[x,y,0], and performs the following tasks:
19// - load into memory various binary files, from a FAT32 file system.
20// - build the various page tables (one page table per vspace).
21// - initialize the shedulers (one scheduler per processor).
22// - initialize the external peripherals.
[258]23//
24// 1) The binary files to be loaded are:
25//    - the "map.bin" file contains the hardware architecture description and the
26//      mapping directives. It must be stored in the the seg_boot_mapping segment
[321]27//      (at address SEG_BOOT_MAPPING_BASE defined in hard_config.h file).
[493]28//    - the "kernel.elf" file contains the kernel binary code and data.
[258]29//    - the various "application.elf" files.
30//
[493]31// 2) The "map.bin" file contains the C binary structure defining:
[258]32//    - the hardware architecture: number of clusters, number or processors,
33//      size of the memory segments, and peripherals in each cluster.
34//    - The structure of the various multi-threaded software applications:
35//      number of tasks, communication channels.
[309]36//    - The mapping: grouping of virtual objects (vobj) in the virtual segments (vseg),
[258]37//      placement of virtual segments (vseg) in the physical segments (pseg), placement
38//      of software tasks on the processors,
39//
40// 3) The GIET-VM uses the paged virtual memory to provides two services:
41//    - classical memory protection, when several independant applications compiled
42//      in different virtual spaces are executing on the same hardware platform.
[412]43//    - data placement in NUMA architectures, to control the placement
44//      of the software objects (vsegs) on the physical memory banks (psegs).
[258]45//
[493]46//    The max number of vspaces (GIET_NB_VSPACE_MAX) is a configuration parameter,
47//    and - for each application - the tasks are statically allocateded on procesors.
[258]48//    The page table are statically build in the boot phase, and they do not
[412]49//    change during execution.
50//    The GIET_VM uses both small pages (4 Kbytes), and big pages (2 Mbytes).
[258]51//
52//    Each page table (one page table per virtual space) is monolithic, and contains
[412]53//    one PT1 (8 Kbytes) and a variable number of PT2s (4 Kbytes each). For each vspace,
54//    the numberof PT2s is defined by the size of the PTAB vobj in the mapping.
55//    The PT1 is indexed by the ix1 field (11 bits) of the VPN. Each entry is 32 bits.
56//    A PT2 is indexed the ix2 field (9 bits) of the VPN. Each entry is a double word.
57//    The first word contains the flags, the second word contains the PPN.
[493]58//    The page tables are distributed/replicated in all clusters.
[263]59///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
60// Implementation Notes:
61//
62// 1) The cluster_id variable is a linear index in the mapping_info array of clusters.
[493]63//    The cluster_xy variable is the tological index = x << Y_WIDTH + y
[412]64//
[493]65// 2) We set the _tty0_boot_mode variable to force the _printf() function to use
66//    the tty0_spin_lock for exclusive access to TTY0.
[263]67///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[258]68
[263]69#include <giet_config.h>
[464]70#include <hard_config.h>
[436]71#include <mapping_info.h>
[464]72#include <kernel_malloc.h>
[258]73#include <memspace.h>
74#include <tty_driver.h>
75#include <xcu_driver.h>
[347]76#include <bdv_driver.h>
[460]77#include <hba_driver.h>
[258]78#include <dma_driver.h>
79#include <cma_driver.h>
80#include <nic_driver.h>
81#include <ioc_driver.h>
[299]82#include <iob_driver.h>
[295]83#include <pic_driver.h>
[258]84#include <mwr_driver.h>
85#include <ctx_handler.h>
86#include <irq_handler.h>
87#include <vmem.h>
[412]88#include <pmem.h>
[258]89#include <utils.h>
[460]90#include <tty0.h>
[493]91#include <kernel_locks.h>
92#include <kernel_barriers.h>
[258]93#include <elf-types.h>
94#include <fat32.h>
95#include <mips32_registers.h>
96#include <stdarg.h>
97
[263]98#if !defined(X_SIZE)
[359]99# error: The X_SIZE value must be defined in the 'hard_config.h' file !
[258]100#endif
101
[263]102#if !defined(Y_SIZE)
[359]103# error: The Y_SIZE value must be defined in the 'hard_config.h' file !
[263]104#endif
105
106#if !defined(X_WIDTH)
[359]107# error: The X_WIDTH value must be defined in the 'hard_config.h' file !
[263]108#endif
109
110#if !defined(Y_WIDTH)
[359]111# error: The Y_WIDTH value must be defined in the 'hard_config.h' file !
[263]112#endif
113
[321]114#if !defined(SEG_BOOT_MAPPING_BASE)
[359]115# error: The SEG_BOOT_MAPPING_BASE value must be defined in the hard_config.h file !
[321]116#endif
117
[359]118#if !defined(NB_PROCS_MAX)
119# error: The NB_PROCS_MAX value must be defined in the 'hard_config.h' file !
[321]120#endif
121
[359]122#if !defined(GIET_NB_VSPACE_MAX)
123# error: The GIET_NB_VSPACE_MAX value must be defined in the 'giet_config.h' file !
[321]124#endif
125
[359]126#if !defined(GIET_ELF_BUFFER_SIZE)
127# error: The GIET_ELF_BUFFER_SIZE value must be defined in the giet_config.h file !
[258]128#endif
129
130////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
131//      Global variables for boot code
132////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
133
[366]134extern void boot_entry();
135
[412]136// FAT internal representation for boot code 
[493]137__attribute__((section(".kdata")))
138fat32_fs_t          fat   __attribute__((aligned(512)));
[258]139
[412]140// Temporaty buffer used to load one complete .elf file 
[493]141__attribute__((section(".kdata")))
142char                boot_elf_buffer[GIET_ELF_BUFFER_SIZE] __attribute__((aligned(512)));
[258]143
[412]144// Physical memory allocators array (one per cluster)
[493]145__attribute__((section(".kdata")))
146pmem_alloc_t        boot_pmem_alloc[X_SIZE][Y_SIZE];
[258]147
[464]148// Distributed kernel heap (one per cluster)
[493]149// __attribute__((section(".kdata")))
150// kernel_heap_t       kernel_heap[X_SIZE][Y_SIZE];
[464]151
[412]152// Schedulers virtual base addresses array (one per processor)
[493]153__attribute__((section(".kdata")))
154static_scheduler_t* _schedulers[X_SIZE][Y_SIZE][NB_PROCS_MAX];
[258]155
[412]156// Page tables virtual base addresses array (one per vspace)
[493]157__attribute__((section(".kdata")))
158unsigned int        _ptabs_vaddr[GIET_NB_VSPACE_MAX][X_SIZE][Y_SIZE];
[258]159
[412]160// Page tables physical base addresses (one per vspace and per cluster)
[493]161__attribute__((section(".kdata")))
162paddr_t             _ptabs_paddr[GIET_NB_VSPACE_MAX][X_SIZE][Y_SIZE];
[258]163
[412]164// Page tables pt2 allocators (one per vspace and per cluster)
[493]165__attribute__((section(".kdata")))
166unsigned int        _ptabs_next_pt2[GIET_NB_VSPACE_MAX][X_SIZE][Y_SIZE];
[263]167
[412]168// Page tables max_pt2  (same value for all page tables)
[493]169__attribute__((section(".kdata")))
170unsigned int        _ptabs_max_pt2;
[412]171
[493]172// WTI channel allocator (one per cluster)
173__attribute__((section(".kdata")))
174unsigned int        _wti_channel_alloc[X_SIZE][Y_SIZE];
[490]175
[493]176// boot code uses a spin lock to protect TTY0
177__attribute__((section(".kdata")))
178unsigned int        _tty0_boot_mode = 1;
[490]179
[493]180__attribute__((section(".kdata")))
181spin_lock_t         _ptabs_spin_lock[GIET_NB_VSPACE_MAX][X_SIZE][Y_SIZE];
[490]182
[493]183// barrier used by boot code for parallel execution
184__attribute__((section(".kdata")))
185simple_barrier_t    _barrier_all_clusters;
[490]186
[493]187// this variable is defined in the tty0.c file
188extern spin_lock_t  _tty0_spin_lock;
[464]189
[258]190//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[412]191// This function registers a new PTE1 in the page table defined
192// by the vspace_id argument, and the (x,y) coordinates.
193// It updates only the first level PT1.
[493]194// As each vseg is mapped by a different processor, the PT1 entry cannot
195// be concurrently accessed, and we don't need to take any lock.
[258]196//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[412]197void boot_add_pte1( unsigned int vspace_id,
198                    unsigned int x,
199                    unsigned int y,
200                    unsigned int vpn,        // 20 bits right-justified
201                    unsigned int flags,      // 10 bits left-justified
202                    unsigned int ppn )       // 28 bits right-justified
[258]203{
[412]204    // compute index in PT1
205    unsigned int    ix1 = vpn >> 9;         // 11 bits for ix1
[258]206
[412]207    // get page table physical base address
[493]208    paddr_t  pt1_pbase = _ptabs_paddr[vspace_id][x][y];
[412]209
210    if ( pt1_pbase == 0 )
[258]211    {
[493]212        _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_add_pte1() : no PTAB in cluster[%d,%d]"
213                    " containing processors\n", x , y );
[258]214        _exit();
215    }
216
[412]217    // compute pte1 : 2 bits V T / 8 bits flags / 3 bits RSVD / 19 bits bppi
218    unsigned int    pte1 = PTE_V |
219                           (flags & 0x3FC00000) |
220                           ((ppn>>9) & 0x0007FFFF);
[258]221
[412]222    // write pte1 in PT1
223    _physical_write( pt1_pbase + 4*ix1, pte1 );
224
[493]225    asm volatile ("sync");
[412]226
227}   // end boot_add_pte1()
228
[258]229//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[412]230// This function registers a new PTE2 in the page table defined
[347]231// by the vspace_id argument, and the (x,y) coordinates.
[412]232// It updates both the first level PT1 and the second level PT2.
[258]233// As the set of PT2s is implemented as a fixed size array (no dynamic
234// allocation), this function checks a possible overflow of the PT2 array.
[493]235// As a given entry in PT1 can be shared by several vsegs, mapped by
236// different processors, we need to take the lock protecting PTAB[v][x]y].
[258]237//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[412]238void boot_add_pte2( unsigned int vspace_id,
239                    unsigned int x,
240                    unsigned int y,
241                    unsigned int vpn,        // 20 bits right-justified
242                    unsigned int flags,      // 10 bits left-justified
243                    unsigned int ppn )       // 28 bits right-justified
[258]244{
245    unsigned int ix1;
246    unsigned int ix2;
[347]247    paddr_t      pt2_pbase;     // PT2 physical base address
[412]248    paddr_t      pte2_paddr;    // PTE2 physical address
[258]249    unsigned int pt2_id;        // PT2 index
250    unsigned int ptd;           // PTD : entry in PT1
251
[412]252    ix1 = vpn >> 9;             // 11 bits for ix1
253    ix2 = vpn & 0x1FF;          //  9 bits for ix2
[258]254
[493]255    // get page table physical base address
[347]256    paddr_t      pt1_pbase = _ptabs_paddr[vspace_id][x][y];
[258]257
[412]258    if ( pt1_pbase == 0 )
[258]259    {
[493]260        _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_add_pte2() : no PTAB for vspace %d "
261                "in cluster[%d,%d]\n", vspace_id , x , y );
[258]262        _exit();
263    }
264
[493]265    // get lock protecting PTAB[vspace_id][x][y]
266    _spin_lock_acquire( &_ptabs_spin_lock[vspace_id][x][y] );
267
[258]268    // get ptd in PT1
[493]269    ptd = _physical_read( pt1_pbase + 4 * ix1 );
[258]270
[347]271    if ((ptd & PTE_V) == 0)    // undefined PTD: compute PT2 base address,
[258]272                               // and set a new PTD in PT1
273    {
[493]274        // get a new pt2_id
[347]275        pt2_id = _ptabs_next_pt2[vspace_id][x][y];
[493]276        _ptabs_next_pt2[vspace_id][x][y] = pt2_id + 1;
277
278        // check overflow
[412]279        if (pt2_id == _ptabs_max_pt2) 
[258]280        {
[493]281            _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_add_pte2() : PTAB[%d,%d,%d]"
282                    " contains not enough PT2s\n", vspace_id, x, y );
[258]283            _exit();
284        }
[347]285
286        pt2_pbase = pt1_pbase + PT1_SIZE + PT2_SIZE * pt2_id;
287        ptd = PTE_V | PTE_T | (unsigned int) (pt2_pbase >> 12);
[493]288
289        // set PTD into PT1
[412]290        _physical_write( pt1_pbase + 4*ix1, ptd);
[258]291    }
292    else                       // valid PTD: compute PT2 base address
293    {
294        pt2_pbase = ((paddr_t)(ptd & 0x0FFFFFFF)) << 12;
295    }
296
297    // set PTE in PT2 : flags & PPN in two 32 bits words
[412]298    pte2_paddr  = pt2_pbase + 8 * ix2;
[493]299    _physical_write(pte2_paddr     , (PTE_V | flags) );
300    _physical_write(pte2_paddr + 4 , ppn );
[258]301
[493]302    // release lock protecting PTAB[vspace_id][x][y]
303    _spin_lock_release( &_ptabs_spin_lock[vspace_id][x][y] );
304
305    asm volatile ("sync");
306
[412]307}   // end boot_add_pte2()
[258]308
[412]309////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[258]310// Align the value of paddr or vaddr to the required alignement,
311// defined by alignPow2 == L2(alignement).
[412]312////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[493]313paddr_t paddr_align_to( paddr_t paddr, unsigned int alignPow2 ) 
[258]314{
315    paddr_t mask = (1 << alignPow2) - 1;
316    return ((paddr + mask) & ~mask);
317}
318
[493]319unsigned int vaddr_align_to( unsigned int vaddr, unsigned int alignPow2 ) 
[258]320{
321    unsigned int mask = (1 << alignPow2) - 1;
322    return ((vaddr + mask) & ~mask);
323}
324
[412]325/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
326// This function map a vseg identified by the vseg pointer.
327//
[493]328// A given vseg can be mapped in a Big Physical Pages (BPP: 2 Mbytes) or in a
[412]329// Small Physical Pages (SPP: 4 Kbytes), depending on the "big" attribute of vseg,
330// with the following rules:
331// - SPP : There is only one vseg in a small physical page, but a single vseg
332//   can cover several contiguous small physical pages.
333// - BPP : It can exist several vsegs in a single big physical page, and a single
334//   vseg can cover several contiguous big physical pages.
335//
336// 1) First step: it computes the vseg length, and register it in vseg->length field.
337//    It computes - for each vobj - the actual vbase address, taking into
338//    account the alignment constraints and register it in vobj->vbase field.
339//
[493]340// 2) Second step: it allocates the required number of contiguous physical pages,
[412]341//    computes the physical base address (if the vseg is not identity mapping),
342//    and register it in the vseg pbase field.
[493]343//    Only the vsegs used by the boot code and the peripheral vsegs
344//    can be identity mapping. The first big physical page in cluster[0,0]
345//    is reserved for the boot vsegs.
[412]346//
[493]347// 3) Third step (only for vseg that have the VOBJ_TYPE_PTAB): the M page tables
348//    associated to the M vspaces must be packed in the same vseg.
349//    We divide this vseg in M sub-segments, and compute the vbase and pbase
350//    addresses for M page tables, and register these addresses in the _ptabs_paddr
[412]351//    and _ptabs_vaddr arrays.
352// 
353/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[427]354void boot_vseg_map( mapping_vseg_t* vseg,
355                    unsigned int    vspace_id )
[258]356{
[412]357    mapping_header_t*   header  = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
358    mapping_vobj_t*     vobj    = _get_vobj_base(header);
359    mapping_cluster_t*  cluster = _get_cluster_base(header);
360    mapping_pseg_t*     pseg    = _get_pseg_base(header);
[258]361
[412]362    // compute destination cluster pointer & coordinates
363    pseg    = pseg + vseg->psegid;
364    cluster = cluster + pseg->clusterid;
365    unsigned int        x_dest     = cluster->x;
366    unsigned int        y_dest     = cluster->y;
[258]367
[412]368    // compute the first vobj global index
369    unsigned int        vobj_id = vseg->vobj_offset;
370   
371    // compute the "big" vseg attribute
372    unsigned int        big = vseg->big;
[258]373
[412]374    // compute the "is_ram" vseg attribute
375    unsigned int        is_ram;
376    if ( pseg->type == PSEG_TYPE_RAM )  is_ram = 1;
377    else                                is_ram = 0;
[258]378
[412]379    // compute the "is_ptab" attribute
380    unsigned int        is_ptab;
381    if ( vobj[vobj_id].type == VOBJ_TYPE_PTAB ) is_ptab = 1;
382    else                                        is_ptab = 0;
[258]383
[427]384    // compute actual vspace index
385    unsigned int vsid;
386    if ( vspace_id == 0xFFFFFFFF ) vsid = 0;
387    else                           vsid = vspace_id;
388
[412]389    //////////// First step : compute vseg length and vobj(s) vbase
[258]390
[412]391    unsigned int vobj_vbase = vseg->vbase;   // min vbase for first vobj
[258]392
[412]393    for ( vobj_id = vseg->vobj_offset ;
394          vobj_id < (vseg->vobj_offset + vseg->vobjs) ; 
395          vobj_id++ ) 
[258]396    {
[412]397        // compute and register vobj vbase
398        vobj[vobj_id].vbase = vaddr_align_to( vobj_vbase, vobj[vobj_id].align );
399   
400        // compute min vbase for next vobj
401        vobj_vbase = vobj[vobj_id].vbase + vobj[vobj_id].length;
[258]402    }
403
[412]404    // compute and register vseg length (multiple of 4 Kbytes)
405    vseg->length = vaddr_align_to( vobj_vbase - vseg->vbase, 12 );
406   
407    //////////// Second step : compute ppn and npages 
408    //////////// - if identity mapping :  ppn <= vpn
409    //////////// - if vseg is periph   :  ppn <= pseg.base >> 12
410    //////////// - if vseg is ram      :  ppn <= physical memory allocator
[258]411
[493]412    unsigned int ppn;          // first physical page index (28 bits = |x|y|bppi|sppi|)
413    unsigned int vpn;          // first virtual page index  (20 bits = |ix1|ix2|)
414    unsigned int vpn_max;      // last  virtual page index  (20 bits = |ix1|ix2|)
[258]415
[412]416    vpn     = vseg->vbase >> 12;
417    vpn_max = (vseg->vbase + vseg->length - 1) >> 12;
[258]418
[412]419    // compute npages
420    unsigned int npages;       // number of required (big or small) pages
421    if ( big == 0 ) npages  = vpn_max - vpn + 1;            // number of small pages
422    else            npages  = (vpn_max>>9) - (vpn>>9) + 1;  // number of big pages
423
424    // compute ppn
425    if ( vseg->ident )           // identity mapping
[258]426    {
[412]427        ppn = vpn;
[258]428    }
[412]429    else                         // not identity mapping
[258]430    {
[412]431        if ( is_ram )            // RAM : physical memory allocation required
[258]432        {
[412]433            // compute pointer on physical memory allocator in dest cluster
434            pmem_alloc_t*     palloc = &boot_pmem_alloc[x_dest][y_dest];
[258]435
[412]436            if ( big == 0 )             // SPP : small physical pages
437            {
438                // allocate contiguous small physical pages
439                ppn = _get_small_ppn( palloc, npages );
440            }
441            else                            // BPP : big physical pages
442            {
443 
444                // one big page can be shared by several vsegs
445                // we must chek if BPP already allocated
446                if ( is_ptab )   // It cannot be mapped
447                {
448                    ppn = _get_big_ppn( palloc, npages ); 
449                }
450                else             // It can be mapped
451                {
452                    unsigned int ix1   = vpn >> 9;   // 11 bits
[427]453                    paddr_t      paddr = _ptabs_paddr[vsid][x_dest][y_dest] + (ix1<<2);
[412]454                    unsigned int pte1  = _physical_read( paddr );
[493]455
[412]456                    if ( (pte1 & PTE_V) == 0 )     // BPP not allocated yet
457                    {
458                        // allocate contiguous big physical pages
[433]459                        ppn = _get_big_ppn( palloc, npages );
[412]460                    }
461                    else                           // BPP already allocated
462                    {
[433]463                        // test if new vseg has the same mode bits than
464                        // the other vsegs in the same big page
465                        unsigned int pte1_mode = 0;
466                        if (pte1 & PTE_C) pte1_mode |= C_MODE_MASK;
467                        if (pte1 & PTE_X) pte1_mode |= X_MODE_MASK;
468                        if (pte1 & PTE_W) pte1_mode |= W_MODE_MASK;
469                        if (pte1 & PTE_U) pte1_mode |= U_MODE_MASK;
[493]470                        if (vseg->mode != pte1_mode) 
471                        {
472                            _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_vseg_map() : "
473                                    "vseg %s has different flags than another vseg "
474                                    "in the same BPP\n", vseg->name );
[433]475                            _exit();
476                        }
[412]477                        ppn = ((pte1 << 9) & 0x0FFFFE00);
478                    }
479                }
480                ppn = ppn | (vpn & 0x1FF);
481            }
[258]482        }
[412]483        else                    // PERI : no memory allocation required
[258]484        {
[412]485            ppn = pseg->base >> 12;
[258]486        }
487    }
488
[412]489    // update vseg.pbase field and update vsegs chaining
490    vseg->pbase     = ((paddr_t)ppn) << 12;
[493]491    vseg->mapped    = 1;
[412]492    vseg->next_vseg = pseg->next_vseg;
493    pseg->next_vseg = (unsigned int)vseg;
[258]494
[412]495
496    //////////// Third step : (only if the vseg is a page table)
497    //////////// - compute the physical & virtual base address for each vspace
498    ////////////   by dividing the vseg in several sub-segments.
499    //////////// - register it in _ptabs_vaddr & _ptabs_paddr arrays,
[427]500    ////////////   and initialize next_pt2 allocators.
501    //////////// - reset all entries in first level page tables
[412]502   
503    if ( is_ptab )
[258]504    {
[412]505        unsigned int   vs;        // vspace index
506        unsigned int   nspaces;   // number of vspaces
507        unsigned int   nsp;       // number of small pages for one PTAB
508        unsigned int   offset;    // address offset for current PTAB
[258]509
[412]510        nspaces = header->vspaces;
511        offset  = 0;
[258]512
[412]513        // each PTAB must be aligned on a 8 Kbytes boundary
[427]514        nsp = ( vseg->length >> 12 ) / nspaces;
[412]515        if ( (nsp & 0x1) == 0x1 ) nsp = nsp - 1;
[258]516
[412]517        // compute max_pt2
518        _ptabs_max_pt2 = ((nsp<<12) - PT1_SIZE) / PT2_SIZE;
[433]519
[412]520        for ( vs = 0 ; vs < nspaces ; vs++ )
[258]521        {
[433]522            _ptabs_vaddr   [vs][x_dest][y_dest] = (vpn + offset) << 12;
[412]523            _ptabs_paddr   [vs][x_dest][y_dest] = ((paddr_t)(ppn + offset)) << 12;
524            _ptabs_next_pt2[vs][x_dest][y_dest] = 0;
[427]525            offset += nsp;
[433]526
[427]527            // reset all entries in PT1 (8 Kbytes)
528            _physical_memset( _ptabs_paddr[vs][x_dest][y_dest], PT1_SIZE, 0 );
[258]529        }
530    }
531
[493]532    asm volatile ("sync");
533
[412]534#if BOOT_DEBUG_PT
[493]535if ( big )
536_printf("\n[BOOT] vseg %s : cluster[%d,%d] / "
537       "vbase = %x / length = %x / BIG    / npages = %d / pbase = %l\n",
538       vseg->name, x_dest, y_dest, vseg->vbase, vseg->length, npages, vseg-> pbase );
539else
540_printf("\n[BOOT] vseg %s : cluster[%d,%d] / "
541        "vbase = %x / length = %x / SMALL / npages = %d / pbase = %l\n",
542       vseg->name, x_dest, y_dest, vseg->vbase, vseg->length, npages, vseg-> pbase );
[412]543#endif
544
545} // end boot_vseg_map()
546
547/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[493]548// For the vseg defined by the vseg pointer, this function register PTEs
[412]549// in one or several page tables.
[436]550// It is a global vseg (kernel vseg) if (vspace_id == 0xFFFFFFFF).
[412]551// The number of involved PTABs depends on the "local" and "global" attributes:
552//  - PTEs are replicated in all vspaces for a global vseg.
[493]553//  - PTEs are replicated in all clusters containing procs for a non local vseg.
[412]554/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[427]555void boot_vseg_pte( mapping_vseg_t*  vseg,
556                    unsigned int     vspace_id )
[412]557{
558    // compute the "global" vseg attribute and actual vspace index
559    unsigned int        global;
560    unsigned int        vsid;   
561    if ( vspace_id == 0xFFFFFFFF )
[258]562    {
[412]563        global = 1;
564        vsid   = 0;
[258]565    }
[412]566    else
[258]567    {
[412]568        global = 0;
569        vsid   = vspace_id;
[258]570    }
571
[412]572    // compute the "local" and "big" attributes
573    unsigned int        local  = vseg->local;
574    unsigned int        big    = vseg->big;
[258]575
[412]576    // compute vseg flags
[493]577    // The three flags (Local, Remote and Dirty) are set to 1
578    // to avoid hardware update for these flags, because GIET_VM
579    // does use these flags.
[412]580    unsigned int flags = 0;
581    if (vseg->mode & C_MODE_MASK) flags |= PTE_C;
582    if (vseg->mode & X_MODE_MASK) flags |= PTE_X;
583    if (vseg->mode & W_MODE_MASK) flags |= PTE_W;
584    if (vseg->mode & U_MODE_MASK) flags |= PTE_U;
585    if ( global )                 flags |= PTE_G;
586                                  flags |= PTE_L;
587                                  flags |= PTE_R;
588                                  flags |= PTE_D;
[258]589
[412]590    // compute VPN, PPN and number of pages (big or small)
591    unsigned int vpn     = vseg->vbase >> 12;
592    unsigned int vpn_max = (vseg->vbase + vseg->length - 1) >> 12;
593    unsigned int ppn     = (unsigned int)(vseg->pbase >> 12);
594    unsigned int npages;
595    if ( big == 0 ) npages  = vpn_max - vpn + 1;           
596    else            npages  = (vpn_max>>9) - (vpn>>9) + 1; 
597
[493]598    // compute destination cluster coordinates, for local vsegs
599    mapping_header_t*   header       = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
600    mapping_cluster_t*  cluster      = _get_cluster_base(header);
601    mapping_pseg_t*     pseg         = _get_pseg_base(header);
602    mapping_pseg_t*     pseg_dest    = &pseg[vseg->psegid];
603    mapping_cluster_t*  cluster_dest = &cluster[pseg_dest->clusterid];
604    unsigned int        x_dest       = cluster_dest->x;
605    unsigned int        y_dest       = cluster_dest->y;
[412]606
[493]607    unsigned int p;           // iterator for physical page index
608    unsigned int x;           // iterator for cluster x coordinate 
609    unsigned int y;           // iterator for cluster y coordinate 
610    unsigned int v;           // iterator for vspace index
[412]611
612    // loop on PTEs
613    for ( p = 0 ; p < npages ; p++ )
614    { 
615        if  ( (local != 0) && (global == 0) )         // one cluster  / one vspace
[258]616        {
[412]617            if ( big )   // big pages => PTE1s
618            {
619                boot_add_pte1( vsid,
620                               x_dest,
621                               y_dest,
622                               vpn + (p<<9),
623                               flags, 
624                               ppn + (p<<9) );
625            }
626            else         // small pages => PTE2s
627            {
628                boot_add_pte2( vsid,
629                               x_dest,
630                               y_dest,
631                               vpn + p,     
632                               flags, 
633                               ppn + p );
634            }
[258]635        }
[412]636        else if ( (local == 0) && (global == 0) )     // all clusters / one vspace
[258]637        {
[412]638            for ( x = 0 ; x < X_SIZE ; x++ )
[258]639            {
[412]640                for ( y = 0 ; y < Y_SIZE ; y++ )
641                {
[493]642                    if ( cluster[(x * Y_SIZE) + y].procs )
[412]643                    {
[493]644                        if ( big )   // big pages => PTE1s
645                        {
646                            boot_add_pte1( vsid,
647                                           x,
648                                           y,
649                                           vpn + (p<<9),
650                                           flags, 
651                                           ppn + (p<<9) );
652                        }
653                        else         // small pages => PTE2s
654                        {
655                            boot_add_pte2( vsid,
656                                           x,
657                                           y,
658                                           vpn + p,
659                                           flags, 
660                                           ppn + p );
661                        }
[412]662                    }
663                }
[258]664            }
[412]665        }
666        else if ( (local != 0) && (global != 0) )     // one cluster  / all vspaces
667        {
668            for ( v = 0 ; v < header->vspaces ; v++ )
[258]669            {
[412]670                if ( big )   // big pages => PTE1s
671                {
672                    boot_add_pte1( v,
673                                   x_dest,
674                                   y_dest,
675                                   vpn + (p<<9),
676                                   flags, 
677                                   ppn + (p<<9) );
678                }
679                else         // small pages = PTE2s
680                { 
681                    boot_add_pte2( v,
682                                   x_dest,
683                                   y_dest,
684                                   vpn + p,
685                                   flags, 
686                                   ppn + p );
687                }
[258]688            }
[412]689        }
690        else if ( (local == 0) && (global != 0) )     // all clusters / all vspaces
691        {
692            for ( x = 0 ; x < X_SIZE ; x++ )
[258]693            {
[412]694                for ( y = 0 ; y < Y_SIZE ; y++ )
695                {
[493]696                    if ( cluster[(x * Y_SIZE) + y].procs )
[412]697                    {
[493]698                        for ( v = 0 ; v < header->vspaces ; v++ )
[412]699                        {
[493]700                            if ( big )  // big pages => PTE1s
701                            {
702                                boot_add_pte1( v,
703                                               x,
704                                               y,
705                                               vpn + (p<<9),
706                                               flags, 
707                                               ppn + (p<<9) );
708                            }
709                            else        // small pages -> PTE2s
710                            {
711                                boot_add_pte2( v,
712                                               x,
713                                               y,
714                                               vpn + p,
715                                               flags, 
716                                               ppn + p );
717                            }
[412]718                        }
719                    }
720                }
[258]721            }
722        }
[412]723    }  // end for pages
[493]724
725    asm volatile ("sync");
726
[427]727}  // end boot_vseg_pte()
[258]728
[493]729
[412]730///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[493]731// Processor P[x][y][0] computes physical base address for all globals vsegs,
732// using the local Page Table, to check page tables initialisation.
733///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
734void boot_ptab_check( unsigned int x,
735                      unsigned int y )
736{
737    mapping_header_t*   header = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
738    mapping_vseg_t*     vseg   = _get_vseg_base(header);
739    page_table_t*       ptab   = (page_table_t*)_ptabs_vaddr[0][x][y];
740
741    unsigned int vseg_id;
742    for (vseg_id = 0; vseg_id < header->globals; vseg_id++) 
743    {
744        unsigned int  vpn   = vseg[vseg_id].vbase >> 12;
745        unsigned int  ppn   = 0; 
746        unsigned int  flags = 0;
747        _v2p_translate( ptab , vpn , &ppn , &flags );
748        _printf("@@@ P[%d,%d,0] access vseg %s : vpn = %x / ppn = %x\n",
749                x , y , vseg[vseg_id].name , vpn , ppn ); 
750    }
751} 
752
753///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
754// This function is executed by  processor[x][y][0] in each cluster
755// containing at least one processor.
756// It initialises all page table for all global or private vsegs
757// mapped in cluster[x][y], as specified in the mapping.
[412]758// In each cluster all page tables for the different vspaces must be
759// packed in one vseg occupying one single BPP (Big Physical Page).
[490]760//
[412]761// For each vseg, the mapping is done in two steps:
[436]762// 1) mapping : the boot_vseg_map() function allocates contiguous BPPs
[412]763//    or SPPs (if the vseg is not associated to a peripheral), and register
764//    the physical base address in the vseg pbase field. It initialises the
[493]765//    _ptabs_vaddr[] and _ptabs_paddr[] arrays if the vseg is a PTAB.
[412]766//
[436]767// 2) page table initialisation : the boot_vseg_pte() function initialise
[412]768//    the PTEs (both PTE1 and PTE2) in one or several page tables:
769//    - PTEs are replicated in all vspaces for a global vseg.
770//    - PTEs are replicated in all clusters for a non local vseg.
771//
772// We must handle vsegs in the following order
[493]773//   1) global vseg containing PTAB mapped in cluster[x][y],
774//   2) global vsegs occupying more than one BPP mapped in cluster[x][y],
775//   3) others global vsegs mapped in cluster[x][y],
776//   4) all private vsegs in all user spaces mapped in cluster[x][y].
[412]777///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[493]778void boot_ptab_init( unsigned int cx,
779                     unsigned int cy ) 
[258]780{
[412]781    mapping_header_t*   header = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
782    mapping_vspace_t*   vspace = _get_vspace_base(header);
783    mapping_vseg_t*     vseg   = _get_vseg_base(header);
784    mapping_vobj_t*     vobj   = _get_vobj_base(header);
[490]785    mapping_cluster_t*  cluster ;
786    mapping_pseg_t*     pseg    ;
[258]787
788    unsigned int vspace_id;
789    unsigned int vseg_id;
790
[490]791    unsigned int procid     = _get_procid();
792    unsigned int lpid       = procid & ((1<<P_WIDTH)-1);
793
[493]794    if( lpid )
[490]795    {
[493]796        _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_ptab_init() : "
797                "P[%d][%d][%d] should not execute it\n", cx, cy, lpid );
[490]798        _exit();
799    } 
800
[493]801    if ( header->vspaces == 0 )
[258]802    {
[493]803        _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_ptab_init() : "
804                "mapping %s contains no vspace\n", header->name );
[258]805        _exit();
806    }
807
[493]808    ///////// Phase 1 : global vseg containing the PTAB (two barriers required)
[412]809
[493]810    // get local PTAB vseg
811    unsigned int found = 0;
[412]812    for (vseg_id = 0; vseg_id < header->globals; vseg_id++) 
813    {
814        unsigned int vobj_id = vseg[vseg_id].vobj_offset;
[490]815        pseg    = _get_pseg_base(header) + vseg[vseg_id].psegid;
816        cluster = _get_cluster_base(header) + pseg->clusterid;
817        if ( (vobj[vobj_id].type == VOBJ_TYPE_PTAB) && 
[493]818             (cluster->x == cx) && (cluster->y == cy) )
[412]819        {
[493]820            found = 1;
821            break;
[412]822        }
823    }
[493]824    if ( found == 0 )
[258]825    {
[493]826        _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_ptab_init() : "
827                "cluster[%d][%d] contains no PTAB vseg\n", cx , cy );
828        _exit();
[258]829    }
830
[493]831    boot_vseg_map( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
[490]832
[493]833    //////////////////////////////////////////////
834    _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
835    //////////////////////////////////////////////
[412]836
[493]837    boot_vseg_pte( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
[412]838
[493]839    //////////////////////////////////////////////
840    _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
841    //////////////////////////////////////////////
842
843    ///////// Phase 2 : global vsegs occupying more than one BPP
844
[258]845    for (vseg_id = 0; vseg_id < header->globals; vseg_id++) 
846    {
[412]847        unsigned int vobj_id = vseg[vseg_id].vobj_offset;
[490]848        pseg    = _get_pseg_base(header) + vseg[vseg_id].psegid;
849        cluster = _get_cluster_base(header) + pseg->clusterid;
[412]850        if ( (vobj[vobj_id].length > 0x200000) &&
[490]851             (vseg[vseg_id].mapped == 0) &&
[493]852             (cluster->x == cx) && (cluster->y == cy) )
[412]853        {
[427]854            boot_vseg_map( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
855            boot_vseg_pte( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
[412]856        }
[258]857    }
858
[493]859    ///////// Phase 3 : all others global vsegs
[347]860
[412]861    for (vseg_id = 0; vseg_id < header->globals; vseg_id++) 
[493]862    { 
[490]863        pseg    = _get_pseg_base(header) + vseg[vseg_id].psegid;
864        cluster = _get_cluster_base(header) + pseg->clusterid;
[493]865        if ( (vseg[vseg_id].mapped == 0) && 
866             (cluster->x == cx) && (cluster->y == cy) )
[412]867        {
[427]868            boot_vseg_map( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
869            boot_vseg_pte( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
[412]870        }
871    }
872
[493]873    ///////// Phase 4 : all private vsegs
[412]874
[258]875    for (vspace_id = 0; vspace_id < header->vspaces; vspace_id++) 
876    {
877        for (vseg_id = vspace[vspace_id].vseg_offset;
878             vseg_id < (vspace[vspace_id].vseg_offset + vspace[vspace_id].vsegs);
879             vseg_id++) 
880        {
[490]881            pseg    = _get_pseg_base(header) + vseg[vseg_id].psegid;
882            cluster = _get_cluster_base(header) + pseg->clusterid;
[493]883            if ( (cluster->x == cx) && (cluster->y == cy) )
[490]884            {
885                boot_vseg_map( &vseg[vseg_id], vspace_id );
886                boot_vseg_pte( &vseg[vseg_id], vspace_id );
887            }
[258]888        }
889    }
890
[493]891    //////////////////////////////////////////////
892    _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
893    //////////////////////////////////////////////
[258]894
[493]895} // end boot_ptab_init()
[258]896
[493]897////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
898// This function should be executed by P[0][0][0] only. It complete the
899// page table initialisation, taking care of all global vsegs that are
900// not mapped in a cluster containing a processor, and have not been
901// handled by the boot_ptab_init(x,y) function.
902// An example of such vsegs are the external peripherals in TSAR_LETI platform.
903////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
904void boot_ptab_extend()
[258]905{
906
[493]907    mapping_header_t*   header = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
908    mapping_vseg_t*     vseg   = _get_vseg_base(header);
[258]909
[493]910    unsigned int vseg_id;
911
912    for (vseg_id = 0; vseg_id < header->globals; vseg_id++) 
[258]913    {
[493]914        if ( vseg[vseg_id].mapped == 0 ) 
[258]915        {
[493]916            boot_vseg_map( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
917            boot_vseg_pte( &vseg[vseg_id], 0xFFFFFFFF );
[452]918        }
919    }
[493]920}  // end boot_ptab_extend()
[258]921
922///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
923// This function returns in the vbase and length buffers the virtual base
924// address and the length of the  segment allocated to the schedulers array
925// in the cluster defined by the clusterid argument.
926///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
927void boot_get_sched_vaddr( unsigned int  cluster_id,
928                           unsigned int* vbase, 
929                           unsigned int* length )
930{
[321]931    mapping_header_t* header = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
[258]932    mapping_vobj_t*   vobj   = _get_vobj_base(header);
933    mapping_vseg_t*   vseg   = _get_vseg_base(header);
934    mapping_pseg_t*   pseg   = _get_pseg_base(header);
935
936    unsigned int vseg_id;
937    unsigned int found = 0;
938
939    for ( vseg_id = 0 ; (vseg_id < header->vsegs) && (found == 0) ; vseg_id++ )
940    {
941        if ( (vobj[vseg[vseg_id].vobj_offset].type == VOBJ_TYPE_SCHED) && 
[263]942             (pseg[vseg[vseg_id].psegid].clusterid == cluster_id ) )
[258]943        {
944            *vbase  = vseg[vseg_id].vbase;
945            *length = vobj[vseg[vseg_id].vobj_offset].length;
946            found = 1;
947        }
948    }
949    if ( found == 0 )
950    {
[263]951        mapping_cluster_t* cluster = _get_cluster_base(header);
[493]952        _printf("\n[BOOT ERROR] No vobj of type SCHED in cluster [%d,%d]\n",
953                cluster[cluster_id].x, cluster[cluster_id].y );
[258]954        _exit();
955    }
956} // end boot_get_sched_vaddr()
957
958////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[493]959// This function is executed in parallel by all processors P[x][y][0].
960// It initialises all schedulers in cluster [x][y]. The MMU must be activated.
961// It is split in two phases separated by a synchronisation barrier.
962// - In Step 1, it initialises the _schedulers[x][y][l] pointers array,
963//              the idle_task context and the HWI / PTI vectors.
[321]964// - In Step 2, it scan all tasks in all vspaces to complete the tasks contexts,
[493]965//              initialisation as specified in the mapping_info data structure,
966//              and set the CP0_SCHED register.
[258]967////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[493]968void boot_scheduler_init( unsigned int x, 
969                          unsigned int y )
[258]970{
[493]971    mapping_header_t*    header  = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
972    mapping_cluster_t*   cluster = _get_cluster_base(header);
973    mapping_vspace_t*    vspace  = _get_vspace_base(header);
974    mapping_task_t*      task    = _get_task_base(header);
975    mapping_vobj_t*      vobj    = _get_vobj_base(header);
976    mapping_periph_t*    periph  = _get_periph_base(header);
977    mapping_irq_t*       irq     = _get_irq_base(header);
[258]978
[493]979    unsigned int         periph_id; 
980    unsigned int         irq_id;
981    unsigned int         vspace_id;
982    unsigned int         task_id; 
983    unsigned int         vobj_id; 
[258]984
[493]985    unsigned int         sched_vbase;          // schedulers array vbase address
986    unsigned int         sched_length;         // schedulers array length
987    static_scheduler_t*  psched;               // pointer on processor scheduler
[321]988
[493]989    unsigned int cluster_id = x * Y_SIZE + y; 
990    unsigned int nprocs = cluster[cluster_id].procs;
991    unsigned int lpid;                       
992   
993    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
994    // Step 1 : initialize the schedulers[] array of pointers,
995    //          the idle task context and the HWI and PTI interrupt vectors.
996    //          The WTI interrupt vector entries corresponding to interrupts
997    //          generated by the PIC component are handled later.
[258]998
[493]999    // get scheduler array virtual base address in cluster[x,y]
1000    boot_get_sched_vaddr( cluster_id, &sched_vbase, &sched_length );
[321]1001
[493]1002    if ( sched_length < (nprocs<<13) ) // 8 Kbytes per scheduler
1003    {
1004        _printf("\n[BOOT ERROR] Sched segment too small in cluster[%d,%d]\n", x, y );
1005        _exit();
1006    }
[321]1007
[493]1008    // loop on local processors
1009    for ( lpid = 0 ; lpid < nprocs ; lpid++ )
[258]1010    {
[493]1011        // get scheduler pointer and initialise the schedulers pointers array
1012        psched = (static_scheduler_t*)(sched_vbase + (lpid<<13));
1013        _schedulers[x][y][lpid] = psched;
[258]1014
[493]1015        // initialise the "tasks" and "current" variables default values
1016        psched->tasks   = 0;
1017        psched->current = IDLE_TASK_INDEX;
[258]1018
[493]1019        // default values for HWI / PTI / SWI vectors (valid bit = 0)
1020        unsigned int slot;
1021        for (slot = 0; slot < 32; slot++)
[258]1022        {
[493]1023            psched->hwi_vector[slot] = 0;
1024            psched->pti_vector[slot] = 0;
1025            psched->wti_vector[slot] = 0;
[258]1026        }
[493]1027
1028        // WTI[lpid] <= ISR_WAKUP / PTI[lpid] <= ISR_TICK
1029        psched->wti_vector[lpid] = ISR_WAKUP | 0x80000000;
1030        psched->pti_vector[lpid] = ISR_TICK  | 0x80000000;
1031
1032        // initializes the idle_task context:
1033        // - the SR slot is 0xFF03 because this task run in kernel mode.
1034        // - it uses the page table of vspace[0]
1035        // - it uses the kernel TTY terminal
1036        // - slots containing addresses (SP,RA,EPC) are initialised by kernel_init()
1037
1038        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_CR_ID]   = 0;
1039        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_SR_ID]   = 0xFF03;
1040        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_PTPR_ID] = _ptabs_paddr[0][x][y]>>13;
1041        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_PTAB_ID] = _ptabs_vaddr[0][x][y];
1042        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_TTY_ID]  = 0;
1043        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_LTID_ID] = IDLE_TASK_INDEX;
1044        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_VSID_ID] = 0;
1045        psched->context[IDLE_TASK_INDEX][CTX_RUN_ID]  = 1;
1046    }
1047
1048    // scan local peripherals to get local XCU
1049    mapping_periph_t*  xcu = NULL;
1050
1051    for ( periph_id = cluster[cluster_id].periph_offset ;
1052          periph_id < cluster[cluster_id].periph_offset + cluster[cluster_id].periphs;
1053          periph_id++ )
1054    {
1055        if( periph[periph_id].type == PERIPH_TYPE_XCU ) 
[258]1056        {
[493]1057            xcu = &periph[periph_id];
[258]1058
[493]1059            if ( xcu->arg < (nprocs * header->irq_per_proc) )
[295]1060            {
[493]1061                _printf("\n[BOOT ERROR] Not enough inputs for XCU[%d,%d]\n", x, y );
[295]1062                _exit();
1063            }
[493]1064        }
1065    } 
[263]1066
[493]1067    if ( xcu == NULL )
1068    {         
1069        _printf("\n[BOOT ERROR] missing XCU in cluster[%d,%d]\n", x , y );
1070        _exit();
1071    }
[321]1072
[493]1073    // scan HWIs connected to local XCU
1074    // for round-robin allocation to local processors
1075    lpid = 0;
1076    for ( irq_id = xcu->irq_offset ;
1077          irq_id < xcu->irq_offset + xcu->irqs ;
1078          irq_id++ )
1079    {
1080        unsigned int type    = irq[irq_id].srctype;
1081        unsigned int srcid   = irq[irq_id].srcid;
1082        unsigned int isr     = irq[irq_id].isr & 0xFFFF;
1083        unsigned int channel = irq[irq_id].channel << 16;
[321]1084
[493]1085        if ( (type != IRQ_TYPE_HWI) || (srcid > 31) )
1086        {
1087            _printf("\n[BOOT ERROR] Bad IRQ in cluster[%d,%d]\n", x, y );
1088            _exit();
1089        }
[295]1090
[493]1091        _schedulers[x][y][lpid]->hwi_vector[srcid] = isr | channel | 0x80000000;
[295]1092
[493]1093        lpid = (lpid + 1) % nprocs; 
1094    } // end for irqs
[412]1095
[493]1096    //////////////////////////////////////////////
1097    _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
1098    //////////////////////////////////////////////
[412]1099
[493]1100    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1101    // Step 2 : Initialise the tasks context. The context of task placed
1102    //          on  processor P must be stored in the scheduler of P.
1103    //          This require two nested loops: loop on the tasks, and loop
1104    //          on the local processors. We complete the scheduler when the
1105    //          required placement fit one local processor.
[412]1106
[493]1107    for (vspace_id = 0; vspace_id < header->vspaces; vspace_id++) 
1108    {
1109        // We must set the PTPR depending on the vspace, because the start_vector
1110        // and the stack address are defined in virtual space.
1111        _set_mmu_ptpr( (unsigned int)(_ptabs_paddr[vspace_id][x][y] >> 13) );
[258]1112
[493]1113        // loop on the tasks in vspace (task_id is the global index in mapping)
1114        for (task_id = vspace[vspace_id].task_offset;
1115             task_id < (vspace[vspace_id].task_offset + vspace[vspace_id].tasks);
1116             task_id++) 
1117        {
1118            // get the required task placement coordinates [x,y,p]
1119            unsigned int req_x      = cluster[task[task_id].clusterid].x;
1120            unsigned int req_y      = cluster[task[task_id].clusterid].y;
1121            unsigned int req_p      = task[task_id].proclocid;                 
[258]1122
[493]1123            // ctx_sr : value required before an eret instruction
1124            unsigned int ctx_sr = 0x2000FF13;
[321]1125
[493]1126            // ctx_ptpr : page table physical base address (shifted by 13 bit)
1127            unsigned int ctx_ptpr = (_ptabs_paddr[vspace_id][req_x][req_y] >> 13);
[258]1128
[493]1129            // ctx_ptab : page_table virtual base address
1130            unsigned int ctx_ptab = _ptabs_vaddr[vspace_id][req_x][req_y];
[412]1131
[493]1132            // ctx_epc : Get the virtual address of the memory location containing
1133            // the task entry point : the start_vector is stored by GCC in the seg_data
1134            // segment and we must wait the .elf loading to get the entry point value...
1135            vobj_id = vspace[vspace_id].start_vobj_id;     
1136            unsigned int ctx_epc = vobj[vobj_id].vbase + (task[task_id].startid)*4;
[258]1137
[493]1138            // ctx_sp :  Get the vobj containing the stack
1139            vobj_id = task[task_id].stack_vobj_id;
1140            unsigned int ctx_sp = vobj[vobj_id].vbase + vobj[vobj_id].length;
1141
1142            // get vspace thread index
1143            unsigned int thread_id = task[task_id].trdid;
1144
1145            // loop on the local processors
1146            for ( lpid = 0 ; lpid < nprocs ; lpid++ )
[258]1147            {
[493]1148                if ( (x == req_x) && (y == req_y) && (req_p == lpid) )   // fit
[295]1149                {
[493]1150                    // pointer on selected scheduler
1151                    psched = _schedulers[x][y][lpid];
[258]1152
[493]1153                    // get local task index in scheduler
1154                    unsigned int ltid = psched->tasks;
[258]1155
[493]1156                    // update the "tasks" and "current" fields in scheduler:
1157                    psched->tasks   = ltid + 1;
1158                    psched->current = 0;
[258]1159
[493]1160                    // initializes the task context
1161                    psched->context[ltid][CTX_CR_ID]     = 0;
1162                    psched->context[ltid][CTX_SR_ID]     = ctx_sr;
1163                    psched->context[ltid][CTX_SP_ID]     = ctx_sp;
1164                    psched->context[ltid][CTX_EPC_ID]    = ctx_epc;
1165                    psched->context[ltid][CTX_PTPR_ID]   = ctx_ptpr;
1166                    psched->context[ltid][CTX_PTAB_ID]   = ctx_ptab;
1167                    psched->context[ltid][CTX_LTID_ID]   = ltid;
1168                    psched->context[ltid][CTX_GTID_ID]   = task_id;
1169                    psched->context[ltid][CTX_TRDID_ID]  = thread_id;
1170                    psched->context[ltid][CTX_VSID_ID]   = vspace_id;
1171                    psched->context[ltid][CTX_RUN_ID]    = 1;
[321]1172
[493]1173                    psched->context[ltid][CTX_TTY_ID]    = 0xFFFFFFFF;
1174                    psched->context[ltid][CTX_CMA_FB_ID] = 0xFFFFFFFF;
1175                    psched->context[ltid][CTX_CMA_RX_ID] = 0xFFFFFFFF;
1176                    psched->context[ltid][CTX_CMA_TX_ID] = 0xFFFFFFFF;
1177                    psched->context[ltid][CTX_NIC_RX_ID] = 0xFFFFFFFF;
1178                    psched->context[ltid][CTX_NIC_TX_ID] = 0xFFFFFFFF;
1179                    psched->context[ltid][CTX_TIM_ID]    = 0xFFFFFFFF;
1180                    psched->context[ltid][CTX_HBA_ID]    = 0xFFFFFFFF;
1181
1182#if BOOT_DEBUG_SCHED
1183_printf("\nTask %s in vspace %s allocated to P[%d,%d,%d]\n"
1184        " - ctx[LTID]  = %d\n"
1185        " - ctx[SR]    = %x\n"
1186        " - ctx[SP]    = %x\n"
1187        " - ctx[EPC]   = %x\n"
1188        " - ctx[PTPR]  = %x\n"
1189        " - ctx[PTAB]  = %x\n"
1190        " - ctx[VSID]  = %d\n"
1191        " - ctx[TRDID] = %d\n",
1192        task[task_id].name,
1193        vspace[vspace_id].name,
1194        x, y, lpid,
1195        psched->context[ltid][CTX_LTID_ID],
1196        psched->context[ltid][CTX_SR_ID],
1197        psched->context[ltid][CTX_SP_ID],
1198        psched->context[ltid][CTX_EPC_ID],
1199        psched->context[ltid][CTX_PTPR_ID],
1200        psched->context[ltid][CTX_PTAB_ID],
1201        psched->context[ltid][CTX_VSID_ID],
1202        psched->context[ltid][CTX_TRDID_ID] );
1203#endif
1204                } // end if FIT
1205            } // end for loop on local procs
1206        } // end loop on tasks
1207    } // end loop on vspaces
1208} // end boot_scheduler_init()
1209
1210
1211/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1212// This function loops on all processors in all clusters to display
1213// the interrupt vectors for each processor.
1214/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1215void boot_sched_irq_display()
1216{
1217    unsigned int         cx;
1218    unsigned int         cy;
1219    unsigned int         lpid;
1220    unsigned int         slot;
1221    unsigned int         entry;
1222
1223    mapping_header_t*    header  = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
1224    mapping_cluster_t*   cluster = _get_cluster_base(header);
1225
1226    static_scheduler_t*  psched; 
1227
1228    for ( cx = 0 ; cx < X_SIZE ; cx++ )
1229    {
1230        for ( cy = 0 ; cy < Y_SIZE ; cy++ )
[321]1231        {
[493]1232            unsigned int cluster_id = (cx * Y_SIZE) + cy;
1233            unsigned int nprocs = cluster[cluster_id].procs;
1234
1235            for ( lpid = 0 ; lpid < nprocs ; lpid++ )
[321]1236            {
[493]1237                psched = _schedulers[cx][cy][lpid];
1238       
1239                _printf("\n[BOOT] scheduler for proc[%d,%d,%d] : ntasks = %d\n",
1240                        cx , cy , lpid , psched->tasks );
[321]1241
[493]1242                for ( slot = 0 ; slot < 32 ; slot++ )
[321]1243                {
[493]1244                    entry = psched->hwi_vector[slot];
1245                    if ( entry & 0x80000000 ) 
1246                    _printf(" - HWI %d / isrtype = %d / channel = %d\n",
1247                            slot , (entry & 0xFFFF) , ((entry >> 16) & 0x7FFF) );
[321]1248                }
[493]1249                for ( slot = 0 ; slot < 32 ; slot++ )
1250                {
1251                    entry = psched->wti_vector[slot];
1252                    if ( entry & 0x80000000 ) 
1253                    _printf(" - WTI %d / isrtype = %d / channel = %d\n",
1254                            slot , (entry & 0xFFFF) , ((entry >> 16) & 0x7FFF) );
1255                }
1256                for ( slot = 0 ; slot < 32 ; slot++ )
1257                {
1258                    entry = psched->pti_vector[slot];
1259                    if ( entry & 0x80000000 ) 
1260                    _printf(" - PTI %d / isrtype = %d / channel = %d\n",
1261                            slot , (entry & 0xFFFF) , ((entry >> 16) & 0x7FFF) );
1262                }
[321]1263            }
[493]1264        }
1265    } 
1266}  // end boot_sched_display()
[321]1267
1268
[493]1269/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1270// This function complete the schedulers initialisation when the platform
1271// contains a PIC component in the IO cluster.
1272// It is executed by P[0][0][0] only.
1273// It scan HWIs connected to PIC for Round Robin allocation to processors,
1274// as WTI. It allocates one WTI per processor, starting from P[0,0,0],
1275// and increments (cluster_id, lpid) as required.
1276/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1277void boot_pic_wti_init()
1278{
1279    mapping_header_t*    header  = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
1280    mapping_cluster_t*   cluster = _get_cluster_base(header);
1281    mapping_periph_t*    periph  = _get_periph_base(header);
1282    mapping_irq_t*       irq     = _get_irq_base(header);
[460]1283
[493]1284    unsigned int         periph_id;   // peripheral index in mapping_info
1285    unsigned int         irq_id;      // irq index in mapping_info
[321]1286
[493]1287    // get cluster_io index in mapping
1288    unsigned int         x_io       = header->x_io; 
1289    unsigned int         y_io       = header->y_io; 
1290    unsigned int         cluster_io = (x_io * Y_SIZE) + y_io; 
1291   
1292    // scan peripherals in cluster_io to find PIC
1293    mapping_periph_t*    pic = NULL;
[321]1294
[493]1295    for ( periph_id = cluster[cluster_io].periph_offset ;
1296          periph_id < cluster[cluster_io].periph_offset + cluster[cluster_io].periphs;
1297          periph_id++ )
[321]1298    {
[493]1299        if ( periph[periph_id].type == PERIPH_TYPE_PIC ) 
[321]1300        {
[493]1301            pic = &periph[periph_id];
1302            break;
[321]1303        }
[493]1304    }
1305
1306    if ( pic == NULL )  return;
1307
1308    // initialize WTI channel allocators in all clusters
1309    unsigned int x;
1310    unsigned int y;
1311    for ( x = 0 ; x < X_SIZE ; x++ )
1312    {
1313        for ( y = 0 ; y < Y_SIZE ; y++ )
[321]1314        {
[493]1315            _wti_channel_alloc[x][y] = NB_PROCS_MAX;
[321]1316        }
1317    }
[258]1318
[493]1319    // scan IRQS defined in PIC
1320    unsigned int  cluster_id = 0;
1321    unsigned int  lpid       = 0;
1322    unsigned int  cx         = cluster[cluster_id].x;
1323    unsigned int  cy         = cluster[cluster_id].y;
[258]1324
[493]1325    for ( irq_id = pic->irq_offset ;
1326          irq_id < pic->irq_offset + pic->irqs ;
1327          irq_id++ )
[258]1328    {
[493]1329        // compute next values for cluster_id, lpid, cx, cy
1330        // if no more WTI allocatable in current cluster
1331        unsigned int overflow = 0;
[258]1332
[493]1333        while ( (lpid >= cluster[cluster_id].procs) ||
1334                (_wti_channel_alloc[cx][cy] >= 16) )
[258]1335        {
[493]1336            cluster_id = (cluster_id + 1) % (X_SIZE*Y_SIZE);
1337            cx         = cluster[cluster_id].x;
1338            cy         = cluster[cluster_id].y;
1339            lpid       = 0;
[263]1340
[493]1341            overflow++;
[258]1342
[493]1343            if ( overflow > 1024 )
1344            {
1345                _printf("\n[BOOT ERROR] Not enough processors for external IRQs\n");
1346                _exit();
1347            }
1348        } 
1349        // allocate a WTI to processor defined by (cluster_id,lpid)
1350        unsigned int type    = irq[irq_id].srctype;
1351        unsigned int srcid   = irq[irq_id].srcid;
1352        unsigned int isr     = irq[irq_id].isr & 0xFFFF;
1353        unsigned int channel = irq[irq_id].channel << 16;
[258]1354
[493]1355        if ( (type != IRQ_TYPE_HWI) || (srcid > 31) )
1356        {
1357            _printf("\n[BOOT ERROR] in boot_pic_wti_init() Bad IRQ type\n");
1358            _exit();
1359        }
[258]1360
[493]1361        // get scheduler address for selected processor
1362        static_scheduler_t* psched = _schedulers[cx][cy][lpid];
[258]1363
[493]1364        // update WTI vector for selected processor
1365        unsigned int index            = _wti_channel_alloc[cx][cy];
1366        psched->wti_vector[index]     = isr | channel | 0x80000000;
[258]1367
[493]1368        // update IRQ fields in mapping for PIC initialisation
1369        irq[irq_id].dest_id = index;
1370        irq[irq_id].dest_xy = (cx << Y_WIDTH) + cy;
[258]1371
[493]1372        // update pointers
1373        _wti_channel_alloc[cx][cy] = index + 1;
1374        lpid                       = lpid + 1;
[258]1375
[493]1376    }  // end for IRQs
[267]1377
[258]1378#if BOOT_DEBUG_SCHED
[493]1379boot_sched_irq_display();
[258]1380#endif
1381
[493]1382} // end boot_pic_wti_init()
1383               
[258]1384//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1385// This function loads the map.bin file from block device.
1386//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1387void boot_mapping_init()
1388{
[347]1389    // desactivates IOC interrupt
[289]1390    _ioc_init( 0 );
[258]1391
[347]1392    // open file "map.bin"
[295]1393    int fd_id = _fat_open( IOC_BOOT_MODE,
[258]1394                           "map.bin",
1395                           0 );         // no creation
1396    if ( fd_id == -1 )
1397    {
[493]1398        _printf("\n[BOOT ERROR] : map.bin file not found \n");
[258]1399        _exit();
1400    }
1401
1402#if BOOT_DEBUG_MAPPING
[493]1403_printf("\n[BOOT] map.bin file successfully open at cycle %d\n", _get_proctime() );
[258]1404#endif
1405
[412]1406    // get "map.bin" file size (from fat) and check it
[258]1407    unsigned int size    = fat.fd[fd_id].file_size;
[347]1408
1409    if ( size > SEG_BOOT_MAPPING_SIZE )
1410    {
[493]1411        _printf("\n[BOOT ERROR] : allocated segment too small for map.bin file\n");
[347]1412        _exit();
1413    }
1414
[477]1415#if BOOT_DEBUG_MAPPING
[493]1416_printf("\n[BOOT] map.bin buffer pbase = %x / buffer size = %x / file_size = %x\n",
1417        SEG_BOOT_MAPPING_BASE , SEG_BOOT_MAPPING_SIZE , size );
[477]1418#endif
1419
[347]1420    // load "map.bin" file into buffer
[258]1421    unsigned int nblocks = size >> 9;
1422    unsigned int offset  = size & 0x1FF;
1423    if ( offset ) nblocks++;
1424
[295]1425    unsigned int ok = _fat_read( IOC_BOOT_MODE,
[258]1426                                 fd_id, 
[321]1427                                 (unsigned int*)SEG_BOOT_MAPPING_BASE, 
[258]1428                                 nblocks,       
1429                                 0 );      // offset
1430    if ( ok == -1 )
1431    {
[493]1432        _printf("\n[BOOT ERROR] : unable to load map.bin file \n");
[258]1433        _exit();
1434    }
[477]1435
1436#if BOOT_DEBUG_MAPPING
[493]1437_printf("\n[BOOT] map.bin file successfully loaded at cycle %d\n", _get_proctime() );
[477]1438#endif
1439
1440    // check mapping signature, number of clusters, number of vspaces 
1441    mapping_header_t * header = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
1442    if ( (header->signature != IN_MAPPING_SIGNATURE) ||
1443         (header->x_size    != X_SIZE)               || 
1444         (header->y_size    != Y_SIZE)               ||
1445         (header->vspaces   > GIET_NB_VSPACE_MAX)    )
1446    {
1447
1448#if BOOT_DEBUG_MAPPING
1449unsigned int  line;
1450unsigned int* pointer = (unsigned int*)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
[493]1451_printf("\n[BOOT] First block of mapping\n");
[477]1452for ( line = 0 ; line < 8 ; line++ )
1453{
[493]1454    _printf(" | %x | %x | %x | %x | %x | %x | %x | %x |\n",
1455            *(pointer + 0),
1456            *(pointer + 1),
1457            *(pointer + 2),
1458            *(pointer + 3),
1459            *(pointer + 4),
1460            *(pointer + 5),
1461            *(pointer + 6),
1462            *(pointer + 7) );
1463
[477]1464    pointer = pointer + 8;
1465}
1466#endif
[493]1467        _printf("\n[BOOT ERROR] Illegal mapping signature: %x\n", header->signature );
[477]1468        _exit();
1469    }
1470
1471#if BOOT_DEBUG_MAPPING
[493]1472_printf("\n[BOOT] map.bin file checked at cycle %d\n", _get_proctime() );
[477]1473#endif
1474
1475    // close file "map.bin"
[258]1476    _fat_close( fd_id );
1477   
1478} // end boot_mapping_init()
1479
1480
[347]1481/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1482// This function load all loadable segments for one .elf file, identified
1483// by the "pathname" argument. Some loadable segments can be copied in several
1484// clusters: same virtual address but different physical addresses. 
1485// - It open the file.
[359]1486// - It loads the complete file in the dedicated boot_elf_buffer.
1487// - It copies each loadable segments  at the virtual address defined in
1488//   the .elf file, making several copies if the target vseg is not local.
[347]1489// - It closes the file.
[359]1490// This function is supposed to be executed by processor[0,0,0].
[347]1491// Note:
1492//   We must use physical addresses to reach the destination buffers that
1493//   can be located in remote clusters. We use either a _physical_memcpy(),
1494//   or a _dma_physical_copy() if DMA is available.
1495//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1496void load_one_elf_file( unsigned int is_kernel,     // kernel file if non zero
[258]1497                        char*        pathname,
[347]1498                        unsigned int vspace_id )    // to scan the proper vspace
[258]1499{
[347]1500    mapping_header_t  * header  = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
1501    mapping_vspace_t  * vspace  = _get_vspace_base(header);
1502    mapping_vseg_t    * vseg    = _get_vseg_base(header);
1503    mapping_vobj_t    * vobj    = _get_vobj_base(header);
1504
[258]1505    unsigned int seg_id;
1506
1507#if BOOT_DEBUG_ELF
[493]1508_printf("\n[BOOT] Start searching file %s at cycle %d\n", 
1509        pathname, _get_proctime() );
[258]1510#endif
1511
1512    // open .elf file
[347]1513    int fd_id = _fat_open( IOC_BOOT_MODE,
[258]1514                           pathname,
1515                           0 );      // no creation
1516    if ( fd_id < 0 )
1517    {
[493]1518        _printf("\n[BOOT ERROR] load_one_elf_file() : %s not found\n", pathname );
[258]1519        _exit();
1520    }
1521
[359]1522    // check buffer size versus file size
1523    if ( fat.fd[fd_id].file_size > GIET_ELF_BUFFER_SIZE )
[258]1524    {
[493]1525        _printf("\n[BOOT ERROR] in load_one_elf_file() : %s / size = %x "
1526                "larger than GIET_ELF_BUFFER_SIZE = %x\n",
1527                pathname , fat.fd[fd_id].file_size , GIET_ELF_BUFFER_SIZE );
[258]1528        _exit();
1529    }
1530
1531    // compute number of sectors
1532    unsigned int nbytes   = fat.fd[fd_id].file_size;
1533    unsigned int nsectors = nbytes>>9;
1534    if( nbytes & 0x1FF) nsectors++;
1535
[359]1536    // load file in elf buffer
[347]1537    if( _fat_read( IOC_BOOT_MODE, 
[258]1538                   fd_id, 
[359]1539                   boot_elf_buffer,
[258]1540                   nsectors,
1541                   0 ) != nsectors )
1542    {
[493]1543        _printf("\n[BOOT ERROR] load_one_elf_file() : unexpected EOF for file %s\n",
1544                pathname );
[258]1545        _exit();
1546    }
1547
1548    // Check ELF Magic Number in ELF header
[359]1549    Elf32_Ehdr* elf_header_ptr = (Elf32_Ehdr*)boot_elf_buffer;
[258]1550
1551    if ( (elf_header_ptr->e_ident[EI_MAG0] != ELFMAG0) ||
1552         (elf_header_ptr->e_ident[EI_MAG1] != ELFMAG1) ||
1553         (elf_header_ptr->e_ident[EI_MAG2] != ELFMAG2) ||
1554         (elf_header_ptr->e_ident[EI_MAG3] != ELFMAG3) )
1555    {
[493]1556        _printf("\n[BOOT ERROR] load_elf() : file %s does not use ELF format\n",
1557                pathname );
[258]1558        _exit();
1559    }
1560
1561    // get program header table pointer
1562    unsigned int pht_index = elf_header_ptr->e_phoff;
1563    if( pht_index == 0 )
1564    {
[493]1565        _printf("\n[BOOT ERROR] load_one_elf_file() : file %s "
1566                "does not contain loadable segment\n", pathname );
[258]1567        _exit();
1568    }
[359]1569    Elf32_Phdr* elf_pht_ptr = (Elf32_Phdr*)(boot_elf_buffer + pht_index);
[258]1570
1571    // get number of segments
1572    unsigned int nsegments   = elf_header_ptr->e_phnum;
1573
[347]1574    // Loop on loadable segments in the .elf file
[258]1575    for (seg_id = 0 ; seg_id < nsegments ; seg_id++)
1576    {
1577        if(elf_pht_ptr[seg_id].p_type == PT_LOAD)
1578        {
1579            // Get segment attributes
1580            unsigned int seg_vaddr  = elf_pht_ptr[seg_id].p_vaddr;
1581            unsigned int seg_offset = elf_pht_ptr[seg_id].p_offset;
1582            unsigned int seg_filesz = elf_pht_ptr[seg_id].p_filesz;
1583            unsigned int seg_memsz  = elf_pht_ptr[seg_id].p_memsz;
1584
[347]1585#if BOOT_DEBUG_ELF
[493]1586_printf("\n[BOOT] Segment %d : vaddr = %x / size = %x\n",
1587        seg_id , seg_vaddr , seg_filesz );
[347]1588#endif
1589
[258]1590            if( seg_memsz < seg_filesz )
1591            {
[493]1592                _printf("\n[BOOT ERROR] load_one_elf_file() : segment at vaddr = %x"
1593                        " in file %s has memsize < filesize \n", seg_vaddr, pathname );
[258]1594                _exit();
1595            }
1596
1597            // fill empty space with 0 as required
1598            if( seg_memsz > seg_filesz )
1599            {
1600                unsigned int i; 
[493]1601                for( i = seg_filesz ; i < seg_memsz ; i++ ) 
1602                   boot_elf_buffer[i+seg_offset] = 0;
[258]1603            } 
1604
[359]1605            unsigned int src_vaddr = (unsigned int)boot_elf_buffer + seg_offset;
[258]1606
[347]1607            // search all vsegs matching the virtual address
1608            unsigned int vseg_first;
1609            unsigned int vseg_last;
1610            unsigned int vseg_id;
1611            unsigned int found = 0;
1612            if ( is_kernel )
1613            {
1614                vseg_first = 0;
1615                vseg_last  = header->globals;
1616            }
1617            else
1618            {
1619                vseg_first = vspace[vspace_id].vseg_offset;
1620                vseg_last  = vseg_first + vspace[vspace_id].vsegs;
1621            }
1622
1623            for ( vseg_id = vseg_first ; vseg_id < vseg_last ; vseg_id++ )
1624            {
1625                if ( seg_vaddr == vseg[vseg_id].vbase )  // matching
1626                {
1627                    found = 1;
1628
1629                    // get destination buffer physical address and size
1630                    paddr_t      seg_paddr  = vseg[vseg_id].pbase;
1631                    unsigned int vobj_id    = vseg[vseg_id].vobj_offset;
1632                    unsigned int seg_size   = vobj[vobj_id].length;
1633                   
[258]1634#if BOOT_DEBUG_ELF
[493]1635_printf("   loaded into vseg %s at paddr = %l / buffer size = %x\n",
1636        vseg[vseg_id].name , seg_paddr , seg_size );
[258]1637#endif
[347]1638                    // check vseg size
1639                    if ( seg_size < seg_filesz )
1640                    {
[493]1641                        _printf("\n[BOOT ERROR] in load_one_elf_file() : vseg %s "
1642                                "is to small for loadable segment %x in file %s\n",
1643                                vseg[vseg_id].name , seg_vaddr , pathname );
[347]1644                        _exit();
1645                    }
[258]1646
[347]1647                    // copy the segment from boot buffer to destination buffer
1648                    // using DMA channel[0,0,0] if it is available.
1649                    if( NB_DMA_CHANNELS > 0 )
1650                    {
1651                        _dma_physical_copy( 0,                  // DMA in cluster[0,0]
1652                                            0,                  // DMA channel 0
1653                                            (paddr_t)seg_paddr, // destination paddr
1654                                            (paddr_t)src_vaddr, // source paddr
1655                                            seg_filesz );       // size
1656                    }
1657                    else
1658                    {
1659                        _physical_memcpy( (paddr_t)seg_paddr,   // destination paddr
1660                                          (paddr_t)src_vaddr,   // source paddr
1661                                          seg_filesz );         // size
1662                    }
1663                }
1664            }  // end for vsegs in vspace
1665
1666            // check at least one matching vseg
1667            if ( found == 0 )
[258]1668            {
[493]1669                _printf("\n[BOOT ERROR] in load_one_elf_file() : vseg for loadable "
1670                        "segment %x in file %s not found "
1671                        "check consistency between the .py and .ld files\n",
1672                        seg_vaddr, pathname );
[347]1673                _exit();
[258]1674            }
1675        }
[347]1676    }  // end for loadable segments
[258]1677
1678    // close .elf file
1679    _fat_close( fd_id );
1680
[493]1681    _printf("\n[BOOT] File %s loaded at cycle %d\n", 
1682            pathname , _get_proctime() );
1683
[258]1684} // end load_one_elf_file()
1685
1686
[347]1687/////i////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[258]1688// This function uses the map.bin data structure to load the "kernel.elf" file
[347]1689// as well as the various "application.elf" files into memory.
1690// - The "preloader.elf" file is not loaded, because it has been burned in the ROM.
1691// - The "boot.elf" file is not loaded, because it has been loaded by the preloader.
[295]1692// This function scans all vobjs defined in the map.bin data structure to collect
[347]1693// all .elf files pathnames, and calls the load_one_elf_file() for each .elf file.
1694// As the code can be replicated in several vsegs, the same code can be copied
1695// in one or several clusters by the load_one_elf_file() function.
1696//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[258]1697void boot_elf_load()
1698{
[321]1699    mapping_header_t* header = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
[258]1700    mapping_vspace_t* vspace = _get_vspace_base( header );
1701    mapping_vobj_t*   vobj   = _get_vobj_base( header );
1702    unsigned int      vspace_id;
1703    unsigned int      vobj_id;
1704    unsigned int      found;
1705
1706    // Scan all vobjs corresponding to global vsegs,
1707    // to find the pathname to the kernel.elf file
1708    found = 0;
1709    for( vobj_id = 0 ; vobj_id < header->globals ; vobj_id++ )
1710    {
1711        if(vobj[vobj_id].type == VOBJ_TYPE_ELF) 
1712        {   
1713            found = 1;
1714            break;
1715        }
1716    }
1717
1718    // We need one kernel.elf file
1719    if (found == 0)
1720    {
[493]1721        _printf("\n[BOOT ERROR] boot_elf_load() : kernel.elf file not found\n");
[258]1722        _exit();
1723    }
1724
[347]1725    // Load the kernel
1726    load_one_elf_file( 1,                           // kernel file
1727                       vobj[vobj_id].binpath,       // file pathname
[258]1728                       0 );                         // vspace 0
1729
[347]1730    // loop on the vspaces, scanning all vobjs in the vspace,
[258]1731    // to find the pathname of the .elf file associated to the vspace.
1732    for( vspace_id = 0 ; vspace_id < header->vspaces ; vspace_id++ )
1733    {
1734        // loop on the vobjs in vspace (vobj_id is the global index)
1735        unsigned int found = 0;
1736        for (vobj_id = vspace[vspace_id].vobj_offset;
1737             vobj_id < (vspace[vspace_id].vobj_offset + vspace[vspace_id].vobjs);
1738             vobj_id++) 
1739        {
1740            if(vobj[vobj_id].type == VOBJ_TYPE_ELF) 
1741            {   
1742                found = 1;
1743                break;
1744            }
1745        }
1746
1747        // We want one .elf file per vspace
1748        if (found == 0)
1749        {
[493]1750            _printf("\n[BOOT ERROR] boot_elf_load() : "
1751                    ".elf file not found for vspace %s\n", vspace[vspace_id].name );
[258]1752            _exit();
1753        }
1754
[347]1755        load_one_elf_file( 0,                          // not a kernel file
1756                           vobj[vobj_id].binpath,      // file pathname
1757                           vspace_id );                // vspace index
[258]1758
1759    }  // end for vspaces
1760
1761} // end boot_elf_load()
1762
1763////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1764// This function intializes the periherals and coprocessors, as specified
1765// in the mapping_info file.
1766////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1767void boot_peripherals_init() 
1768{
[321]1769    mapping_header_t * header   = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
[258]1770    mapping_cluster_t * cluster = _get_cluster_base(header);
1771    mapping_periph_t * periph   = _get_periph_base(header);
1772    mapping_vobj_t * vobj       = _get_vobj_base(header);
1773    mapping_coproc_t * coproc   = _get_coproc_base(header);
1774    mapping_cp_port_t * cp_port = _get_cp_port_base(header);
[295]1775    mapping_irq_t * irq         = _get_irq_base(header);
[258]1776
1777    unsigned int cluster_id;
1778    unsigned int periph_id;
1779    unsigned int coproc_id;
1780    unsigned int cp_port_id;
1781    unsigned int channel_id;
1782
[263]1783    // loop on all physical clusters
1784    for (cluster_id = 0; cluster_id < X_SIZE*Y_SIZE; cluster_id++) 
[258]1785    {
[263]1786        // computes cluster coordinates
1787        unsigned int x          = cluster[cluster_id].x;
1788        unsigned int y          = cluster[cluster_id].y;
1789        unsigned int cluster_xy = (x<<Y_WIDTH) + y;
[258]1790
1791#if BOOT_DEBUG_PERI
[493]1792_printf("\n[BOOT] Peripherals initialisation in cluster[%d,%d]\n", x , y );
[258]1793#endif
1794
[263]1795        // loop on peripherals
[258]1796        for (periph_id = cluster[cluster_id].periph_offset;
1797             periph_id < cluster[cluster_id].periph_offset +
1798             cluster[cluster_id].periphs; periph_id++) 
1799        {
1800            unsigned int type       = periph[periph_id].type;
[347]1801            unsigned int subtype    = periph[periph_id].subtype;
[258]1802            unsigned int channels   = periph[periph_id].channels;
1803
1804            switch (type) 
1805            {
1806                case PERIPH_TYPE_IOC:    // vci_block_device component
1807                {
[347]1808                    if ( subtype == PERIPH_SUBTYPE_BDV )
[289]1809                    {
[460]1810                        _bdv_init();
[347]1811                    }
[460]1812                    else if ( subtype == PERIPH_SUBTYPE_HBA ) 
[347]1813                    {
[460]1814                        for (channel_id = 0; channel_id < channels; channel_id++) 
1815                            _hba_init( channel_id );
[347]1816                    }
[460]1817                    else if ( subtype == PERIPH_SUBTYPE_SPI ) 
[347]1818                    {
[460]1819                        //TODO
[347]1820                    }
[258]1821                    break;
1822                }
[460]1823                case PERIPH_TYPE_TTY:    // vci_multi_tty component
[263]1824                {
1825                    for (channel_id = 0; channel_id < channels; channel_id++) 
1826                    {
[460]1827                        _tty_init( channel_id );
[263]1828                    }
1829                    break;
1830                }
[258]1831                case PERIPH_TYPE_NIC:    // vci_multi_nic component
1832                {
[460]1833                    _nic_global_init( 1,      // broadcast accepted
1834                                      1,      // bypass activated
1835                                      0,      // tdm non activated
1836                                      0 );    // tdm period
[258]1837                    break;
1838                }
[299]1839                case PERIPH_TYPE_IOB:    // vci_io_bridge component
[258]1840                {
[299]1841                    if (GIET_USE_IOMMU) 
[258]1842                    {
1843                        // TODO
1844                        // get the iommu page table physical address
1845                        // set IOMMU page table address
1846                        // pseg_base[IOB_IOMMU_PTPR] = ptab_pbase;   
1847                        // activate IOMMU
1848                        // pseg_base[IOB_IOMMU_ACTIVE] = 1;       
1849                    }
1850                    break;
1851                }
[295]1852                case PERIPH_TYPE_PIC:    // vci_iopic component
1853                {
[309]1854                    // scan all IRQs defined in mapping for PIC component,
[295]1855                    // and initialises addresses for WTI IRQs
1856                    for ( channel_id = periph[periph_id].irq_offset ;
1857                          channel_id < periph[periph_id].irq_offset + periph[periph_id].irqs ;
1858                          channel_id++ )
1859                    {
[321]1860                        unsigned int hwi_id     = irq[channel_id].srcid;   // HWI index in PIC
1861                        unsigned int wti_id     = irq[channel_id].dest_id; // WTI index in XCU
1862                        unsigned int cluster_xy = irq[channel_id].dest_xy; // XCU coordinates
[295]1863                        unsigned int vaddr;
1864
1865                        _xcu_get_wti_address( wti_id, &vaddr );
[412]1866                        _pic_init( hwi_id, vaddr, cluster_xy ); 
[295]1867
1868#if BOOT_DEBUG_PERI
[493]1869_printf("[BOOT] PIC : hwi_index = %d => wti_index = %d for XCU[%d,%d]\n",
1870        hwi_id , wti_id , cluster_xy >> Y_WIDTH , cluster_xy & ((1<<Y_WIDTH)-1) ); 
[295]1871#endif
1872                    }
1873                    break;
1874                }
[258]1875            }  // end switch periph type
1876        }  // end for periphs
1877
1878#if BOOT_DEBUG_PERI
[493]1879_printf("\n[BOOT] Coprocessors initialisation in cluster[%d,%d]\n", x , y );
[258]1880#endif
1881
[263]1882        // loop on coprocessors
[258]1883        for ( coproc_id = cluster[cluster_id].coproc_offset;
1884              coproc_id < cluster[cluster_id].coproc_offset +
1885              cluster[cluster_id].coprocs; coproc_id++ ) 
1886        {
1887            // loop on the coprocessor ports
1888            for ( cp_port_id = coproc[coproc_id].port_offset;
1889                  cp_port_id < coproc[coproc_id].port_offset + coproc[coproc_id].ports;
1890                  cp_port_id++ ) 
1891            {
[412]1892                // get global index of associted vobj
[321]1893                unsigned int vobj_id   = cp_port[cp_port_id].mwmr_vobj_id; 
[258]1894
[412]1895                // get MWMR channel base address
1896                page_table_t* ptab  = (page_table_t*)_ptabs_vaddr[0][x][y];
1897                unsigned int  vbase = vobj[vobj_id].vbase;
1898                unsigned int  ppn;
1899                unsigned int  flags;
1900                paddr_t       pbase;
[258]1901
[412]1902                _v2p_translate( ptab, 
1903                                vbase>>12 , 
1904                                &ppn, 
1905                                &flags );
1906
1907                pbase = ((paddr_t)ppn)<<12;
1908
1909                // initialise cp_port
[263]1910                _mwr_hw_init( cluster_xy,
1911                              cp_port_id, 
1912                              cp_port[cp_port_id].direction, 
[412]1913                              pbase );
[493]1914
[258]1915            } // end for cp_ports
1916        } // end for coprocs
1917    } // end for clusters
1918} // end boot_peripherals_init()
1919
[493]1920///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1921// This function is executed in parallel by all processors[x][y][0].
1922// It initialises the physical memory allocator in each cluster containing a RAM pseg.
1923///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1924void boot_pmem_init( unsigned int cx,
1925                     unsigned int cy ) 
[412]1926{
1927    mapping_header_t*  header     = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
1928    mapping_cluster_t* cluster    = _get_cluster_base(header);
1929    mapping_pseg_t*    pseg       = _get_pseg_base(header);
1930
1931    unsigned int pseg_id;
[490]1932    unsigned int procid     = _get_procid();
1933    unsigned int lpid       = procid & ((1<<P_WIDTH)-1);
[493]1934
1935    if( lpid )
[490]1936    {
[493]1937        _printf("\n[BOOT ERROR] boot_pmem_init() : "
1938        "P[%d][%d][%d] should not execute it\n", cx, cy, lpid );
[490]1939        _exit();
[493]1940    }   
[412]1941
[493]1942    // scan the psegs in local cluster to find  pseg of type RAM
1943    unsigned int found      = 0;
1944    unsigned int cluster_id = cx * Y_SIZE + cy;
1945    unsigned int pseg_min   = cluster[cluster_id].pseg_offset;
1946    unsigned int pseg_max   = pseg_min + cluster[cluster_id].psegs;
[490]1947    for ( pseg_id = pseg_min ; pseg_id < pseg_max ; pseg_id++ )
[412]1948    {
[490]1949        if ( pseg[pseg_id].type == PSEG_TYPE_RAM )
[412]1950        {
[490]1951            unsigned int base = (unsigned int)pseg[pseg_id].base;
1952            unsigned int size = (unsigned int)pseg[pseg_id].length;
[493]1953            _pmem_alloc_init( cx, cy, base, size );
1954            found = 1;
[412]1955
1956#if BOOT_DEBUG_PT
[493]1957_printf("\n[BOOT] pmem allocator initialised in cluster[%d][%d]"
1958        " : base = %x / size = %x\n", cx , cy , base , size );
[412]1959#endif
[490]1960            break;
[412]1961        }
1962    }
[493]1963
1964    if ( found == 0 )
1965    {
1966        _printf("\n[BOOT ERROR] boot_pmem_init() : no RAM in cluster[%d][%d]\n",
1967              cx , cy );
1968        _exit();
1969    }   
[412]1970} // end boot_pmem_init()
1971 
1972/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[258]1973// This function is the entry point of the boot code for all processors.
1974/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[347]1975void boot_init() 
[258]1976{
[321]1977    mapping_header_t*  header     = (mapping_header_t *)SEG_BOOT_MAPPING_BASE;
[295]1978    mapping_cluster_t* cluster    = _get_cluster_base(header);
[493]1979
[295]1980    unsigned int       gpid       = _get_procid();
[493]1981    unsigned int       cx         = gpid >> (Y_WIDTH + P_WIDTH);
1982    unsigned int       cy         = (gpid >> P_WIDTH) & ((1<<Y_WIDTH)-1);
1983    unsigned int       lpid       = gpid & ((1 << P_WIDTH) -1);
1984    unsigned int       cluster_id = (cx * Y_SIZE) + cy;
[490]1985
[493]1986    // Phase ONE : only P[0][0][0] execute it
1987    if ( gpid == 0 )   
[258]1988    {
[493]1989        unsigned int cid;  // index for loops
[258]1990
[493]1991        // initialises the TTY0 spin lock
1992        _spin_lock_init( &_tty0_spin_lock );
1993
1994        _printf("\n[BOOT] P[0,0,0] starts at cycle %d\n", _get_proctime() );
1995
[460]1996        // initialises the FAT
1997        _fat_init( IOC_BOOT_MODE );
1998
[493]1999        _printf("\n[BOOT] FAT initialised at cycle %d\n", _get_proctime() );
2000
2001        // Load the map.bin file into memory
[258]2002        boot_mapping_init();
2003
[493]2004        _printf("\n[BOOT] Mapping %s loaded at cycle %d\n",
2005                header->name , _get_proctime() );
[258]2006
[493]2007        // initialises the barrier for all clusters containing processors
2008        unsigned int nclusters = 0;
2009        for ( cid = 0 ; cid < X_SIZE*Y_SIZE ; cid++ )
2010        {
2011            if ( cluster[cid].procs ) nclusters++ ;
2012        } 
[490]2013
[493]2014        _simple_barrier_init( &_barrier_all_clusters , nclusters );
2015
2016        // wake up all processors P[x][y][0]
2017        for ( cid = 1 ; cid < X_SIZE*Y_SIZE ; cid++ ) 
[490]2018        {
[493]2019            unsigned int x          = cluster[cid].x;
2020            unsigned int y          = cluster[cid].y;
2021            unsigned int cluster_xy = (x << Y_WIDTH) + y;
[490]2022
[493]2023            if ( cluster[cid].procs ) 
2024            {
2025                unsigned long long paddr = (((unsigned long long)cluster_xy)<<32) +
2026                                           SEG_XCU_BASE + XCU_REG( XCU_WTI_REG , 0 );
2027
2028                _physical_write( paddr , (unsigned int)boot_entry );
2029            }
[490]2030        }
[412]2031
[493]2032        _printf("\n[BOOT] Processors P[x,y,0] start at cycle %d\n", _get_proctime() );
[490]2033    }
[412]2034
[493]2035    // Phase TWO : All processors P[x][y][0] execute it in parallel
2036    if( lpid == 0 )
[490]2037    {
[493]2038        // Initializes physical memory allocator in cluster[cx][cy]
2039        boot_pmem_init( cx , cy );
[412]2040
[493]2041        // Build page table in cluster[cx][cy]
2042        boot_ptab_init( cx , cy );
[258]2043
[493]2044        //////////////////////////////////////////////
2045        _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
2046        //////////////////////////////////////////////
[258]2047
[493]2048        // P[0][0][0] complete page tables with vsegs
2049        // mapped in clusters without processors
2050        if ( gpid == 0 )   
2051        {
2052            // complete page tables initialisation
2053            boot_ptab_extend();
[258]2054
[493]2055            _printf("\n[BOOT] Physical memory allocators and page tables"
2056                    " initialized at cycle %d\n", _get_proctime() );
2057        }
[258]2058
[493]2059        //////////////////////////////////////////////
2060        _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
2061        //////////////////////////////////////////////
2062
2063        // All processors P[x,y,0] activate MMU (using local PTAB)
2064        _set_mmu_ptpr( (unsigned int)(_ptabs_paddr[0][cx][cy]>>13) );
2065        _set_mmu_mode( 0xF );
[258]2066       
[493]2067        // Each processor P[x,y,0] initialises all schedulers in cluster[x,y]
2068        boot_scheduler_init( cx , cy );
[258]2069
[493]2070        // Each processor P[x][y][0] initialises its CP0_SCHED register
2071        _set_sched( (unsigned int)_schedulers[cx][cy][0] );
[258]2072
[493]2073        //////////////////////////////////////////////
2074        _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
2075        //////////////////////////////////////////////
2076       
2077        // Processor P[0,0,0] completes schedulers with PIC-WTI
2078        // initialises external peripherals and load .elf files.
2079        if ( gpid == 0 ) 
2080        {
2081            // complete schedulers initialisation
2082            boot_pic_wti_init();
[258]2083
[493]2084            _printf("\n[BOOT] Schedulers initialised at cycle %d\n", _get_proctime() );
[258]2085
[493]2086            // initialize non replicated peripherals
2087            boot_peripherals_init();
[258]2088
[493]2089            _printf("\n[BOOT] Peripherals initialised at cycle %d\n", _get_proctime() );
2090
2091            // Loading all .elf files
2092            boot_elf_load();
2093        }
2094/* 
2095        // Each processor P[x][y][0] checks sequencially its local page table
2096        unsigned int seq_x;
2097        unsigned int seq_y;
2098        for ( seq_x = 0 ; seq_x < X_SIZE ; seq_x++ )
[258]2099        {
[493]2100            for ( seq_y = 0 ; seq_y < Y_SIZE ; seq_y++ )
[258]2101            {
[493]2102                if ( (cx == seq_x) && (cy == seq_y) ) boot_ptab_check( cx , cy );
2103               
2104                //////////////////////////////////////////////
2105                _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
2106                //////////////////////////////////////////////
[258]2107            }
2108        }
[493]2109*/         
2110        //////////////////////////////////////////////
2111        _simple_barrier_wait( &_barrier_all_clusters );
2112        //////////////////////////////////////////////
2113       
2114        // each processor P[x][y][0] wake up other processors in same cluster
2115        unsigned int cluster_xy = (cx << Y_WIDTH) + cy;
2116        unsigned int p;
2117        for ( p = 1 ; p < cluster[cluster_id].procs ; p++ )
2118        {
2119            _xcu_send_wti( cluster_xy , p , (unsigned int)boot_entry );
2120        }
[258]2121
[493]2122        if ( gpid == 0 )    // only P[0][0][0] makes display
2123        _printf("\n[BOOT] All processors start at cycle %d\n", _get_proctime() );
2124    }
[356]2125
[493]2126    // Other processors than P[x][y][0] activate MMU (using local PTAB)
2127    if ( lpid != 0 )
[258]2128    {
[493]2129        _set_mmu_ptpr( (unsigned int)(_ptabs_paddr[0][cx][cy]>>13) );
[258]2130        _set_mmu_mode( 0xF );
2131    }
2132
[493]2133    // All processors set CP0_SCHED register
2134    _set_sched( (unsigned int)_schedulers[cx][cy][lpid] );
2135
2136    // All processors reset BEV bit in SR to use GIET_VM exception handler
[427]2137    _set_sr( 0 );
2138
[493]2139    // All processors jump to kernel_init
[321]2140    unsigned int kernel_entry = (unsigned int)&kernel_init_vbase;
[258]2141    asm volatile( "jr   %0" ::"r"(kernel_entry) );
2142
2143} // end boot_init()
2144
2145
2146// Local Variables:
2147// tab-width: 4
2148// c-basic-offset: 4
2149// c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0))
2150// indent-tabs-mode: nil
2151// End:
2152// vim: filetype=c:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
2153
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.