source: branches/reconfiguration/platforms/tsar_generic_iob/scripts/arch.py @ 916

Last change on this file since 916 was 907, checked in by cfuguet, 10 years ago

reconf: generate the linux device tree when running simulation script
  • Property svn:executable set to *
File size: 14.9 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python
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
55
56# virtual address increment for distributed memory segments in the GietVM OS
57PERI_INCREMENT = 0x10000
58PTAB_INCREMENT = 0x200000
59SCHED_INCREMENT = 0x10000
60
61def pmsb(x, y):
62    """This function returns the physical most signicant bits for the
63    cluster(x,y)"""
64
65    return (x << X_WIDTH) | y
66
67def arch(x_size=2,
68         y_size=2,
69         nb_procs=4,
70         nb_ttys=1,
71         fbf_width=FBF_WIDTH):
72    """This function describes the tsar_generic_iob platform and defines its
73    parameters"""
74
75    # parameters checking
76    assert (nb_procs <= (1 << P_WIDTH))
77
78    assert ((x_size >= 1) and (x_size <= (1 << X_WIDTH)))
79
80    assert ((y_size >= 1) and (y_size <= (1 << Y_WIDTH)))
81
82    assert ((nb_ttys >= 1) and (nb_ttys <= 16))
83
84    assert (((X_IO == 0) and (Y_IO == 0)) or
85            ((X_IO == (x_size - 1)) and (Y_IO == (y_size - 1))))
86
87    platform_name = 'reconf-tsar_iob_%d_%d_%d' % (x_size, y_size, nb_procs)
88
89    # define physical segments
90    ram_base = 0x0000000000
91    if 1: ram_size = 0x4000000            # 64 Mbytes
92    else: ram_size = 0x0040000            # 256 Kbytes
93
94    xcu_base = 0x00B0000000
95    xcu_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
96
97    dma_base = 0x00B1000000
98    dma_size = 0x1000 * nb_procs          # 4 Kbytes * nb_procs
99
100    mmc_base = 0x00B2000000
101    mmc_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
102
103    rom_base = 0x00BFC00000
104    rom_size = 0x8000                     # 32 Kbytes
105
106    offset_io = pmsb(X_IO, Y_IO) << (PADDR_WIDTH - X_WIDTH - Y_WIDTH)
107
108    bdv_base = 0x00B3000000 + offset_io
109    bdv_size = 0x1000                     # 4 kbytes
110
111    tty_base = 0x00B4000000 + offset_io
112    tty_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
113
114    nic_base = 0x00B5000000 + offset_io
115    nic_size = 0x80000                    # 512 kbytes
116
117    cma_base = 0x00B6000000 + offset_io
118    cma_size = 0x1000 * 2 * NB_NICS       # 4 kbytes * 2 * NB_NICS
119
120    fbf_base = 0x00B7000000 + offset_io
121    fbf_size = fbf_width * fbf_width      # fbf_width * fbf_width bytes
122
123    pic_base = 0x00B8000000 + offset_io
124    pic_size = 0x1000                     # 4 Kbytes
125
126    sim_base = 0x00B9000000 + offset_io
127    sim_size = 0x1000                     # 4 kbytes
128
129    iob_base = 0x00BE000000 + offset_io
130    iob_size = 0x1000                     # 4 kbytes
131
132    # create mapping
133    mapping = Mapping(name=platform_name,
134                      x_size=x_size,
135                      y_size=y_size,
136                      nprocs=nb_procs,
137                      x_width=X_WIDTH,
138                      y_width=Y_WIDTH,
139                      p_width=P_WIDTH,
140                      paddr_width=PADDR_WIDTH,
141                      coherence=True,
142                      irq_per_proc=IRQ_PER_PROC,
143                      use_ramdisk=USE_RAMDISK,
144                      x_io=X_IO,
145                      y_io=Y_IO,
146                      peri_increment=PERI_INCREMENT,
147                      ram_base=ram_base,
148                      ram_size=ram_size)
149
150    # external peripherals (accessible in cluster[0,0] only for this mapping)
151    mapping.addPeriph('IOB', base=iob_base, size=iob_size,
152                      ptype='IOB')
153
154    mapping.addPeriph('BDV', base=bdv_base, size=bdv_size,
155                      ptype='IOC', subtype='BDV')
156
157    mapping.addPeriph('TTY', base=tty_base, size=tty_size,
158                      ptype='TTY', channels=nb_ttys)
159
160    mapping.addPeriph('NIC', base=nic_base, size=nic_size,
161                      ptype='NIC', channels=NB_NICS)
162
163    mapping.addPeriph('CMA', base=cma_base, size=cma_size,
164                      ptype='CMA', channels=2*NB_NICS)
165
166    mapping.addPeriph('FBF', base=fbf_base, size=fbf_size,
167                      ptype='FBF', arg=fbf_width)
168
169    mapping.addPeriph('SIM', base=sim_base, size=sim_size,
170                      ptype='SIM')
171
172    pic = mapping.addPeriph('PIC', base=pic_base, size=pic_size,
173                            ptype='PIC', channels=32)
174
175    mapping.addIrq(pic, index=0, isrtype='ISR_NIC_RX', channel=0)
176    mapping.addIrq(pic, index=1, isrtype='ISR_NIC_RX', channel=1)
177    mapping.addIrq(pic, index=2, isrtype='ISR_NIC_TX', channel=0)
178    mapping.addIrq(pic, index=3, isrtype='ISR_NIC_TX', channel=1)
179    mapping.addIrq(pic, index=4, isrtype='ISR_CMA', channel=0)
180    mapping.addIrq(pic, index=5, isrtype='ISR_CMA', channel=1)
181    mapping.addIrq(pic, index=6, isrtype='ISR_CMA', channel=2)
182    mapping.addIrq(pic, index=7, isrtype='ISR_CMA', channel=3)
183    mapping.addIrq(pic, index=8, isrtype='ISR_BDV', channel=0)
184
185    for i in xrange(nb_ttys):
186        mapping.addIrq(pic, index=16+i, isrtype='ISR_TTY_RX', channel=i)
187
188    # hardware components replicated in all clusters
189    for x in xrange(x_size):
190        for y in xrange(y_size):
191            offset = pmsb(x, y) << (PADDR_WIDTH - X_WIDTH - Y_WIDTH)
192
193            mapping.addRam('RAM', base=ram_base + offset, size=ram_size)
194
195            mapping.addPeriph('MMC', base=mmc_base + offset, size=mmc_size,
196                              ptype='MMC')
197
198            mapping.addPeriph('ROM', base=rom_base + offset, size=rom_size,
199                              ptype='ROM')
200
201            dma = mapping.addPeriph('DMA', base=dma_base + offset,
202                                    size=dma_size, ptype='DMA',
203                                    channels=nb_procs)
204
205            xcu = mapping.addPeriph('XCU', base=xcu_base + offset,
206                                    size=xcu_size, ptype='XCU',
207                                    channels=nb_procs * IRQ_PER_PROC,
208                                    arg=16)
209
210            # MMC IRQ replicated in all clusters
211            mapping.addIrq(xcu, index=0, isrtype='ISR_MMC')
212
213            # DMA IRQ replicated in all clusters
214            for i in xrange(dma.channels):
215                mapping.addIrq(xcu, index=1+i, isrtype='ISR_DMA',
216                               channel=i)
217
218            # processors
219            for p in xrange(nb_procs):
220                mapping.addProc(x, y, p)
221
222    ############################################################################
223    # GIET_VM specifics
224
225    # define bootloader vsegs base addresses
226    bmapping_vbase = 0x00001000           # ident
227    bmapping_size = 0x0007F000            # 508 Kbytes
228
229    bcode_vbase = 0x00080000              # ident
230    bcode_size = 0x00040000               # 256 Kbytes
231
232    bdata_vbase = 0x000C0000              # ident
233    bdata_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
234
235    bstack_vbase = 0x00140000             # ident
236    bstack_size = 0x00050000              # 320 Kbytes
237
238    # define kernel vsegs base addresses and sizes
239    kcode_vbase = 0x80000000
240    kcode_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
241
242    kdata_vbase = 0x80100000
243    kdata_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
244
245    kinit_vbase = 0x80800000
246    kinit_size = 0x00080000               # 512 Kbytes
247
248    kuncdata_vbase = 0x80180000
249    kuncdata_size = 0x00001000            # 4 Kbytes
250
251    kptab_vbase = 0xC0000000
252    kptab_size = 0x00200000               # 512 Kbytes
253
254    ksched_vbase = 0xF0000000             # distributed in all clusters
255    ksched_size = 0x2000 * nb_procs       # 8 kbytes per processor
256
257    # global vsegs for boot_loader / identity mapping
258    mapping.addGlobal('seg_boot_mapping', bmapping_vbase, bmapping_size,
259                      'CXW_', vtype='BLOB', x=0, y=0, pseg='RAM',
260                      identity=True, local=False, big=True)
261
262    mapping.addGlobal('seg_boot_code', bcode_vbase, bcode_size,
263                      'CXW_', vtype='BUFFER', x=0, y=0, pseg='RAM',
264                      identity=True, local=False, big=True)
265
266    mapping.addGlobal('seg_boot_data', bdata_vbase, bdata_size,
267                      'CXW_', vtype='BUFFER', x=0, y=0, pseg='RAM',
268                      identity=True, local=False, big=True)
269
270    mapping.addGlobal('seg_boot_stack', bstack_vbase, bstack_size,
271                      'CXW_', vtype='BUFFER', x=0, y=0, pseg='RAM',
272                      identity=True, local=False, big=True)
273
274    # the code global vsegs for kernel can be replicated in all clusters
275    # if the page tables are distributed in all clusters.
276    for x in xrange(x_size):
277        for y in xrange(y_size):
278            mapping.addGlobal('seg_kernel_code', kcode_vbase, kcode_size,
279                              'CXW_', vtype='ELF', x=x, y=y, pseg='RAM',
280                              binpath='build/kernel/kernel.elf',
281                              local=True, big=True)
282
283            mapping.addGlobal('seg_kernel_init', kinit_vbase, kinit_size,
284                              'CXW_', vtype='ELF', x=x, y=y, pseg='RAM',
285                              binpath='build/kernel/kernel.elf',
286                              local=True, big=True)
287
288            offset = pmsb(x, y) * PTAB_INCREMENT
289            mapping.addGlobal('seg_kernel_ptab_%d_%d' % (x, y),
290                              kptab_vbase + offset, kptab_size, 'C_W_',
291                              vtype='PTAB', x=x, y=y, pseg='RAM',
292                              local=False, big=True)
293
294
295            offset = pmsb(x, y) * SCHED_INCREMENT
296            mapping.addGlobal('seg_kernel_sched_%d_%d' % (x, y),
297                              ksched_vbase + offset, ksched_size, 'C_W_',
298                              vtype='SCHED', x=x, y=y, pseg='RAM',
299                              local=False, big=False)
300
301    # shared global vsegs for kernel
302    mapping.addGlobal('seg_kernel_data', kdata_vbase, kdata_size,
303                      'CXW_', vtype='ELF', x=0, y=0, pseg='RAM',
304                      binpath='build/kernel/kernel.elf', local=False,
305                      big=True)
306
307    mapping.addGlobal('seg_kernel_uncdata', kuncdata_vbase, kuncdata_size,
308                      'CXW_', vtype='ELF', x=0, y=0, pseg='RAM',
309                      binpath='build/kernel/kernel.elf', local=False,
310                      big=True)
311
312    # global vsegs for external peripherals / identity mapping
313    mapping.addGlobal('seg_iob', iob_base, iob_size, '__W_', vtype='PERI',
314                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='IOB', local=False, big=False)
315
316    mapping.addGlobal('seg_bdv', bdv_base, bdv_size, '__W_', vtype='PERI',
317                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='BDV', local=False, big=False)
318
319    mapping.addGlobal('seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_', vtype='PERI',
320                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='TTY', local=False, big=False)
321
322    mapping.addGlobal('seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_', vtype='PERI',
323                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='NIC', local=False, big=False)
324
325    mapping.addGlobal('seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_', vtype='PERI',
326                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='CMA', local=False, big=False)
327
328    mapping.addGlobal('seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_', vtype='PERI',
329                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='FBF', local=False, big=True)
330
331    mapping.addGlobal('seg_pic', pic_base, pic_size, '__W_', vtype='PERI',
332                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='PIC', local=False, big=False)
333
334    mapping.addGlobal('seg_sim', sim_base, sim_size, '__W_', vtype='PERI',
335                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='SIM', local=False, big=False)
336
337    # for the Giet-VM is not necessary to map the replicated ROMs
338    mapping.addGlobal('seg_rom', rom_base, rom_size, 'CX__', vtype='PERI',
339                      x=X_IO, y=Y_IO, pseg='ROM', local=False, big=True)
340
341    # global vsegs for internal peripherals
342    for x in xrange(x_size):
343        for y in xrange(y_size):
344            offset = pmsb(x, y) * PERI_INCREMENT
345
346            mapping.addGlobal('seg_xcu_%d_%d' % (x, y), xcu_base + offset,
347                              xcu_size, '__W_', vtype='PERI', x=x, y=y,
348                              pseg='XCU', local=False, big=False)
349
350            mapping.addGlobal('seg_dma_%d_%d' % (x, y), dma_base + offset,
351                              dma_size, '__W_', vtype='PERI', x=x, y=y,
352                              pseg='DMA', local=False, big=False)
353
354            mapping.addGlobal('seg_mmc_%d_%d' % (x, y), mmc_base + offset,
355                              mmc_size, '__W_', vtype='PERI', x=x, y=y,
356                              pseg='MMC', local=False, big=False)
357
358    return mapping
359
360def main(x, y, p, hard_path, xml_path, dts_path):
361    """main function: it generates the map.xml and the hard_config.h file based
362    on the Mapping object returned by arch()"""
363    mapping = arch(x_size=x,
364                   y_size=y,
365                   nb_procs=p)
366
367    with open(xml_path, "w") as map_xml:
368        map_xml.write(mapping.xml())
369    with open(hard_path, "w") as hard_config:
370        hard_config.write(mapping.hard_config())
371    with open(dts_path, "w") as linux_dts:
372        linux_dts.write(mapping.linux_dts())
373
374################################# platform test ################################
375import sys
376if __name__ == '__main__':
377    main(x=int(sys.argv[1]),
378         y=int(sys.argv[2]),
379         p=int(sys.argv[3]),
380         hard_path="hard_config.test.h",
381         xml_path="map.test.xml",
382         dts_path="linux.dts")
383
384# Local Variables:
385# tab-width: 4;
386# c-basic-offset: 4;
387# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
388# indent-tabs-mode: nil;
389# End:
390#
391# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
392
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.