source: branches/reconfiguration/platforms/tsar_generic_iob/scripts/arch.py @ 1003

Last change on this file since 1003 was 1000, checked in by cfuguet, 9 years ago

reconf: update simulation scripts and fix some minor bugs in the
platform topcell.
  • Property svn:executable set to *
File size: 15.3 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python2.7
2"""This file contains a mapping generator for the tsar_generic_iob platform"""
3
4from math import log
5from mapping import Mapping
6
7################################################################################
8#   file   : arch.py  (for the tsar_generic_iob architecture)
9#   date   : may 2014
10#   author : Alain Greiner
11#
12#   modified by:
13#       Cesar Fuguet
14#           - Adding distributed ROMs used by the distributed reconfiguration
15#             procedure
16#
17################################################################################
18#  This platform includes 6 external peripherals, accessible through two
19#  IO_Bridge components located in cluster [0,0] and cluster [x_size-1,
20#  y_size-1]. Available peripherals are: TTY, BDV, FBF, ROM, NIC, CMA.
21#
22#  The "constructor" parameters are:
23#  - x_size         : number of clusters in a row
24#  - y_size         : number of clusters in a column
25#  - nb_procs       : number of processors per cluster
26#  - nb_ttys        : number of TTY channels
27#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
28#
29#  The "hidden" parameters (defined below) are:
30#  - NB_NICS        : number of NIC channels
31#  - X_IO           : cluster_io x coordinate
32#  - Y_IO           : cluster_io y coordinate
33#  - X_WIDTH        : number of bits for x coordinate
34#  - Y_WIDTH        : number of bits for y coordinate
35#  - P_WIDTH        : number of bits for processor local id field
36#  - PADDR_WIDTH    : number of bits for physical address
37#  - IRQ_PER_PROC   : number of input IRQs per processor
38#  - USE_RAMDISK    : use a ramdisk when True
39#  - PERI_INCREMENT : virtual address increment for replicated peripherals
40#  - PTAB_INCREMENT : virtual address increment for replicated page tables
41#  - SCHED_INCREMENT: virtual address increment for replicated schedulers
42################################################################################
43
44# define architecture constants
45PADDR_WIDTH = 40
46NB_NICS = 2
47FBF_WIDTH = 128
48X_WIDTH = 4
49Y_WIDTH = 4
50P_WIDTH = 2
51X_IO = 0
52Y_IO = 0
53IRQ_PER_PROC = 4
54USE_RAMDISK = False
55USE_NIC = False
56
57# virtual address increment for distributed memory segments in the GietVM OS
58PERI_INCREMENT = 0x10000
59PTAB_INCREMENT = 0x200000
60SCHED_INCREMENT = 0x10000
61
62def pmsb(x, y):
63    """This function returns the physical most signicant bits for the
64    cluster(x,y)"""
65
66    return (x << Y_WIDTH) | y
67
68def arch(x_size=2,
69         y_size=2,
70         nb_procs=4,
71         nb_ttys=1,
72         fbf_width=FBF_WIDTH,
73         ioc_type='BDV'):
74    """This function describes the tsar_generic_iob platform and defines its
75    parameters"""
76
77    # parameters checking
78    assert (nb_procs <= (1 << P_WIDTH))
79
80    assert ((x_size >= 1) and (x_size <= (1 << X_WIDTH)))
81
82    assert ((y_size >= 1) and (y_size <= (1 << Y_WIDTH)))
83
84    assert ((nb_ttys >= 1) and (nb_ttys <= 16))
85
86    assert (((X_IO == 0) and (Y_IO == 0)) or
87            ((X_IO == (x_size - 1)) and (Y_IO == (y_size - 1))))
88
89    platform_name = 'reconf-tsar_iob_%d_%d_%d' % (x_size, y_size, nb_procs)
90
91    # define physical segments
92    ram_base = 0x0000000000
93    ram_size = 0x4000000 / (x_size * y_size)
94
95    xcu_base = 0x00B0000000
96    xcu_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
97
98    dma_base = 0x00B1000000
99    dma_size = 0x1000 * nb_procs          # 4 Kbytes * nb_procs
100
101    mmc_base = 0x00B2000000
102    mmc_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
103
104    drom_base = 0x00BFC00000
105    drom_size = 0x8000                    # 32 Kbytes
106
107    offset_io = pmsb(X_IO, Y_IO) << (PADDR_WIDTH - X_WIDTH - Y_WIDTH)
108
109    bdv_base = 0x00B3000000 + offset_io
110    bdv_size = 0x1000                     # 4 kbytes
111
112    tty_base = 0x00B4000000 + offset_io
113    tty_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
114
115    nic_base = 0x00B5000000 + offset_io
116    nic_size = 0x80000                    # 512 kbytes
117
118    cma_base = 0x00B6000000 + offset_io
119    cma_size = 0x1000 * 2 * NB_NICS       # 4 kbytes * 2 * NB_NICS
120
121    fbf_base = 0x00B7000000 + offset_io
122    fbf_size = fbf_width * fbf_width      # fbf_width * fbf_width bytes
123
124    pic_base = 0x00B8000000 + offset_io
125    pic_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
126
127    sim_base = 0x00B9000000 + offset_io
128    sim_size = 0x1000                     # 4 kbytes
129
130    iob_base = 0x00BE000000 + offset_io
131    iob_size = 0x1000                     # 4 kbytes
132
133    rom_base = 0x00BA000000
134    rom_size = 0x8000                     # 32 Kbytes
135
136    # create mapping
137    mapping = Mapping(name=platform_name,
138                      x_size=x_size,
139                      y_size=y_size,
140                      nprocs=nb_procs,
141                      x_width=X_WIDTH,
142                      y_width=Y_WIDTH,
143                      p_width=P_WIDTH,
144                      paddr_width=PADDR_WIDTH,
145                      coherence=True,
146                      irq_per_proc=IRQ_PER_PROC,
147                      use_ramdisk=USE_RAMDISK,
148                      x_io=X_IO,
149                      y_io=Y_IO,
150                      peri_increment=PERI_INCREMENT,
151                      ram_base=ram_base,
152                      ram_size=ram_size)
153
154    # external peripherals (accessible in cluster[0,0] only for this mapping)
155    pic = mapping.addPeriph('PIC', base=pic_base, size=pic_size,
156                            ptype='PIC', channels=32)
157
158    mapping.addPeriph('IOB', base=iob_base, size=iob_size,
159                      ptype='IOB')
160
161    bdv = mapping.addPeriph('BDV', base=bdv_base, size=bdv_size,
162                            ptype='IOC', subtype='BDV')
163
164    mapping.addIrq(pic, index=8, src=bdv, isrtype='ISR_BDV', channel=0)
165
166    tty = mapping.addPeriph('TTY', base=tty_base, size=tty_size,
167                            ptype='TTY', channels=nb_ttys)
168
169    for i in xrange(nb_ttys):
170        mapping.addIrq(pic, index=16+i, src=tty, isrtype='ISR_TTY_RX', channel=i)
171
172    if USE_NIC:
173        nic = mapping.addPeriph('NIC', base=nic_base, size=nic_size,
174                                ptype='NIC', channels=NB_NICS)
175
176        mapping.addIrq(pic, index=0, src=nic, isrtype='ISR_NIC_RX', channel=0)
177        mapping.addIrq(pic, index=1, src=nic, isrtype='ISR_NIC_RX', channel=1)
178        mapping.addIrq(pic, index=2, src=nic, isrtype='ISR_NIC_TX', channel=0)
179        mapping.addIrq(pic, index=3, src=nic, isrtype='ISR_NIC_TX', channel=1)
180
181    cma = mapping.addPeriph('CMA', base=cma_base, size=cma_size,
182                            ptype='CMA', channels=2*NB_NICS)
183
184    mapping.addIrq(pic, index=4, src=cma, isrtype='ISR_CMA', channel=0)
185    mapping.addIrq(pic, index=5, src=cma, isrtype='ISR_CMA', channel=1)
186    mapping.addIrq(pic, index=6, src=cma, isrtype='ISR_CMA', channel=2)
187    mapping.addIrq(pic, index=7, src=cma, isrtype='ISR_CMA', channel=3)
188
189    mapping.addPeriph('FBF', base=fbf_base, size=fbf_size,
190                      ptype='FBF', arg0=fbf_width, arg1=fbf_width)
191
192    mapping.addPeriph('SIM', base=sim_base, size=sim_size,
193                      ptype='SIM')
194
195    mapping.addPeriph('ROM', base=rom_base, size=rom_size,
196                      ptype='ROM')
197
198    # hardware components replicated in all clusters
199    for x in xrange(x_size):
200        for y in xrange(y_size):
201            offset = pmsb(x, y) << (PADDR_WIDTH - X_WIDTH - Y_WIDTH)
202
203            mapping.addRam('RAM', base=ram_base + offset, size=ram_size)
204
205            mapping.addPeriph('DROM', base=drom_base + offset, size=drom_size,
206                              ptype='DROM')
207
208            mmc = mapping.addPeriph('MMC', base=mmc_base + offset, size=mmc_size,
209                                    ptype='MMC')
210
211            dma = mapping.addPeriph('DMA', base=dma_base + offset,
212                                    size=dma_size, ptype='DMA',
213                                    channels=nb_procs)
214
215            xcu = mapping.addPeriph('XCU', base=xcu_base + offset,
216                                    size=xcu_size, ptype='XCU',
217                                    channels=nb_procs * IRQ_PER_PROC,
218                                    arg0=16, arg1=16, arg2=16)
219
220            # MMC IRQ replicated in all clusters
221            mapping.addIrq(xcu, index=0, src=mmc, isrtype='ISR_MMC')
222
223            # DMA IRQ replicated in all clusters
224            for i in xrange(dma.channels):
225                mapping.addIrq(xcu, index=1+i, src=dma, isrtype='ISR_DMA', channel=i)
226
227            # processors
228            for p in xrange(nb_procs):
229                mapping.addProc(x, y, p)
230
231    ############################################################################
232    # GIET_VM specifics
233
234    # define bootloader vsegs base addresses
235    bmapping_vbase = 0x00001000           # ident
236    bmapping_size = 0x0007F000            # 508 Kbytes
237
238    bcode_vbase = 0x00080000              # ident
239    bcode_size = 0x00040000               # 256 Kbytes
240
241    bdata_vbase = 0x000C0000              # ident
242    bdata_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
243
244    bstack_vbase = 0x00140000             # ident
245    bstack_size = 0x00050000              # 320 Kbytes
246
247    # define kernel vsegs base addresses and sizes
248    kcode_vbase = 0x80000000
249    kcode_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
250
251    kdata_vbase = 0x80100000
252    kdata_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
253
254    kinit_vbase = 0x80800000
255    kinit_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
256
257    kuncdata_vbase = 0x80180000
258    kuncdata_size = 0x00001000            # 4 Kbytes
259
260    kptab_vbase = 0xC0000000
261    kptab_size = 0x00200000               # 512 Kbytes
262
263    ksched_vbase = 0xF0000000             # distributed in all clusters
264    ksched_size = 0x2000 * nb_procs       # 8 kbytes per processor
265
266    # global vsegs for boot_loader / identity mapping
267    mapping.addGlobal('seg_boot_mapping', bmapping_vbase, bmapping_size,
268                      'CXW_', vtype='BLOB', x=0, y=0, pseg='RAM',
269                      identity=True, local=False, big=True)
270
271    mapping.addGlobal('seg_boot_code', bcode_vbase, bcode_size,
272                      'CXW_', vtype='BUFFER', x=0, y=0, pseg='RAM',
273                      identity=True, local=False, big=True)
274
275    mapping.addGlobal('seg_boot_data', bdata_vbase, bdata_size,
276                      'CXW_', vtype='BUFFER', x=0, y=0, pseg='RAM',
277                      identity=True, local=False, big=True)
278
279    mapping.addGlobal('seg_boot_stack', bstack_vbase, bstack_size,
280                      'CXW_', vtype='BUFFER', x=0, y=0, pseg='RAM',
281                      identity=True, local=False, big=True)
282
283    # the code global vsegs for kernel can be replicated in all clusters
284    # if the page tables are distributed in all clusters.
285    for x in xrange(x_size):
286        for y in xrange(y_size):
287            mapping.addGlobal('seg_kernel_code', kcode_vbase, kcode_size,
288                              'CXW_', vtype='ELF', x=x, y=y, pseg='RAM',
289                              binpath='build/kernel/kernel.elf',
290                              local=True, big=True)
291
292            mapping.addGlobal('seg_kernel_init', kinit_vbase, kinit_size,
293                              'CXW_', vtype='ELF', x=x, y=y, pseg='RAM',
294                              binpath='build/kernel/kernel.elf',
295                              local=True, big=True)
296
297            offset = pmsb(x, y) * PTAB_INCREMENT
298            mapping.addGlobal('seg_kernel_ptab_%d_%d' % (x, y),
299                              kptab_vbase + offset, kptab_size, 'C_W_',
300                              vtype='PTAB', x=x, y=y, pseg='RAM',
301                              local=False, big=True)
302
303
304            offset = pmsb(x, y) * SCHED_INCREMENT
305            mapping.addGlobal('seg_kernel_sched_%d_%d' % (x, y),
306                              ksched_vbase + offset, ksched_size, 'C_W_',
307                              vtype='SCHED', x=x, y=y, pseg='RAM',
308                              local=False, big=False)
309
310    # shared global vsegs for kernel
311    mapping.addGlobal('seg_kernel_data', kdata_vbase, kdata_size,
312                      'CXW_', vtype='ELF', x=0, y=0, pseg='RAM',
313                      binpath='build/kernel/kernel.elf', local=False,
314                      big=True)
315
316    mapping.addGlobal('seg_kernel_uncdata', kuncdata_vbase, kuncdata_size,
317                      'CXW_', vtype='ELF', x=0, y=0, pseg='RAM',
318                      binpath='build/kernel/kernel.elf', local=False,
319                      big=True)
320
321    # global vsegs for external peripherals / identity mapping
322    mapping.addGlobal('seg_iob', iob_base, iob_size, '__W_', vtype='PERI',
323                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='IOB', local=False, big=False)
324
325    mapping.addGlobal('seg_bdv', bdv_base, bdv_size, '__W_', vtype='PERI',
326                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='BDV', local=False, big=False)
327
328    mapping.addGlobal('seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_', vtype='PERI',
329                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='TTY', local=False, big=False)
330
331    mapping.addGlobal('seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_', vtype='PERI',
332                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='NIC', local=False, big=False)
333
334    mapping.addGlobal('seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_', vtype='PERI',
335                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='CMA', local=False, big=False)
336
337    mapping.addGlobal('seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_', vtype='PERI',
338                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='FBF', local=False, big=True)
339
340    mapping.addGlobal('seg_pic', pic_base, pic_size, '__W_', vtype='PERI',
341                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='PIC', local=False, big=False)
342
343    mapping.addGlobal('seg_sim', sim_base, sim_size, '__W_', vtype='PERI',
344                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='SIM', local=False, big=False)
345
346    # for the Giet-VM is not necessary to map the replicated ROMs
347    mapping.addGlobal('seg_rom', drom_base, drom_size, 'CX__', vtype='PERI',
348                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='ROM', local=False, big=True)
349
350    # global vsegs for internal peripherals
351    for x in xrange(x_size):
352        for y in xrange(y_size):
353            offset = pmsb(x, y) * PERI_INCREMENT
354
355            mapping.addGlobal('seg_xcu_%d_%d' % (x, y), xcu_base + offset,
356                              xcu_size, '__W_', vtype='PERI', x=x, y=y,
357                              pseg='XCU', local=False, big=False)
358
359            mapping.addGlobal('seg_dma_%d_%d' % (x, y), dma_base + offset,
360                              dma_size, '__W_', vtype='PERI', x=x, y=y,
361                              pseg='DMA', local=False, big=False)
362
363            mapping.addGlobal('seg_mmc_%d_%d' % (x, y), mmc_base + offset,
364                              mmc_size, '__W_', vtype='PERI', x=x, y=y,
365                              pseg='MMC', local=False, big=False)
366
367    return mapping
368
369def main(x, y, p, hard_path, xml_path, dts_path):
370    """main function: it generates the map.xml and the hard_config.h file based
371    on the Mapping object returned by arch()"""
372    mapping = arch(x_size=x,
373                   y_size=y,
374                   nb_procs=p)
375
376    with open(xml_path, "w") as map_xml:
377        map_xml.write(mapping.xml())
378    with open(hard_path, "w") as hard_config:
379        hard_config.write(mapping.hard_config())
380
381    if dts_path != None:
382        with open(dts_path, "w") as linux_dts:
383            linux_dts.write(mapping.linux_dts())
384
385################################# platform test ################################
386import sys
387if __name__ == '__main__':
388    main(x=int(sys.argv[1]),
389         y=int(sys.argv[2]),
390         p=int(sys.argv[3]),
391         hard_path="hard_config.test.h",
392         xml_path="map.test.xml",
393         dts_path="linux.dts")
394
395# Local Variables:
396# tab-width: 4;
397# c-basic-offset: 4;
398# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
399# indent-tabs-mode: nil;
400# End:
401#
402# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
403
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.