source: trunk/platforms/tsar_generic_iob/arch.py @ 971

Last change on this file since 971 was 966, checked in by alain, 10 years ago

Cosmetic

  • Property svn:executable set to *
File size: 18.7 KB
RevLine 
[938]1#!/usr/bin/env python
[707]2
[802]3from math import log, ceil
[707]4from mapping import *
5
[938]6##################################################################################
[714]7#   file   : arch.py  (for the tsar_generic_iob architecture)
[707]8#   date   : may 2014
9#   author : Alain Greiner
[938]10##################################################################################
[802]11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_iob" platform.
[707]12#  This includes both the hardware architecture (clusters, processors, peripherals,
[938]13#  physical space segmentation) and the mapping of all boot and kernel objects
14#  (global vsegs).
[714]15#
[966]16#  This platform includes 7 external peripherals, accessible through an IOB
[938]17#  components located in cluster [0,0] or in cluster [x_size-1, y_size-1].
[966]18#  Available peripherals are: TTY, IOC, FBF, ROM, NIC, CMA, PIC.
[938]19#
20#  All clusters contain (nb_procs) processors, one L2 cache, one XCU, and
21#  one DMA controller.
22#
[966]23#  The "constructor" parameters (defined in Makefile) are:
[714]24#  - x_size         : number of clusters in a row
25#  - y_size         : number of clusters in a column
26#  - nb_procs       : number of processors per cluster
[874]27#  - nb_ttys        : number of TTY channels
[817]28#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
[966]29#  - ioc_type       : can be 'BDV','HBA','SDC', but not 'RDK'
[714]30#
[966]31#  The other hardware parameters (defined below) are:
[714]32#  - nb_nics        : number of NIC channels
[938]33#  - nb_cmas        : number of CMA channels
[714]34#  - x_io           : cluster_io x coordinate
35#  - y_io           : cluster_io y coordinate
36#  - x_width        : number of bits for x coordinate
37#  - y_width        : number of bits for y coordinate
38#  - paddr_width    : number of bits for physical address
39#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
40#  - use_ramdisk    : use a ramdisk when True
[966]41#  - vseg_increment : address increment for replicated vsegs
[817]42#
[938]43#  Regarding the boot and kernel vsegs mapping :
44#  - We use one big physical page (2 Mbytes) for the preloader and the four
45#    boot vsegs, all allocated in cluster[0,0].
46#  - We use one big page per cluster for the replicated kernel code vsegs.
47#  - We use one big page in cluster[0][0] for the kernel data vseg.
48#  - We use one big page per cluster for the distributed kernel heap vsegs.
49#  - We use one big page per cluster for the distributed ptab vsegs.
50#  - We use small physical pages (4 Kbytes) per cluster for the schedulers.
51#  - We use one big page for each external peripheral in IO cluster,
52#  - We use one small page per cluster for each internal peripheral.
53##################################################################################
[707]54
[714]55########################
56def arch( x_size    = 2,
57          y_size    = 2,
[817]58          nb_procs  = 2,
[874]59          nb_ttys   = 1,
[965]60          fbf_width = 128,
61          ioc_type  = 'BDV' ):
[714]62
63    ### define architecture constants
64
[913]65    nb_nics         = 1 
66    nb_cmas         = 2
[817]67    x_io            = 0
68    y_io            = 0
69    x_width         = 4
70    y_width         = 4
71    p_width         = 4
72    paddr_width     = 40
[966]73    irq_per_proc    = 4          # NetBSD constraint
74    peri_increment  = 0x10000 
[802]75
[707]76    ### parameters checking
[714]77
[802]78    assert( nb_procs <= (1 << p_width) )
[707]79
[802]80    assert( (x_size == 1) or (x_size == 2) or (x_size == 4)
[764]81             or (x_size == 8) or (x_size == 16) )
[707]82
[802]83    assert( (y_size == 1) or (y_size == 2) or (y_size == 4)
[707]84             or (y_size == 8) or (y_size == 16) )
85
[943]86    assert( (nb_ttys >= 1) and (nb_ttys <= 8) )
[707]87
88    assert( ((x_io == 0) and (y_io == 0)) or
89            ((x_io == x_size-1) and (y_io == y_size-1)) )
90
[966]91    assert( ioc_type in [ 'BDV' , 'HBA' , 'SDC' ] )
[965]92 
93    ### define platform name
[802]94
[965]95    platform_name = 'tsar_iob_%d_%d_%d' % ( x_size, y_size , nb_procs )
96    platform_name += '_%d_%d_%s' % ( fbf_width , nb_ttys , ioc_type )
[707]97
[938]98    ### define physical segments replicated in all clusters
99
[707]100    ram_base = 0x0000000000
[913]101    ram_size = 0x1000000                   # 16 Mbytes
[707]102
[802]103    xcu_base = 0x00B0000000
104    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
[707]105
106    dma_base = 0x00B1000000
[817]107    dma_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
[707]108
[802]109    mmc_base = 0x00B2000000
[714]110    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
[707]111
[817]112    ### define physical segments for external peripherals
113    ## These segments are only defined in cluster_io
114
[965]115    ioc_base  = 0x00B3000000
116    ioc_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
[707]117
[945]118    tty_base  = 0x00B4000000
[714]119    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
[707]120
[945]121    nic_base  = 0x00B5000000
[714]122    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
[707]123
[945]124    cma_base  = 0x00B6000000
[714]125    cma_size  = 0x1000 * 2 * nb_nics       # 4 kbytes * 2 * nb_nics
[707]126
[945]127    fbf_base  = 0x00B7000000
[874]128    fbf_size  = fbf_width * fbf_width     # fbf_width * fbf_width bytes
[707]129
[945]130    pic_base  = 0x00B8000000
[714]131    pic_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
[707]132
[945]133    iob_base  = 0x00BE000000
[817]134    iob_size  = 0x1000                     # 4 bytes
[707]135
[945]136    rom_base  = 0x00BFC00000
[714]137    rom_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
[707]138
[754]139    ### define  bootloader vsegs base addresses and sizes
[817]140    ### We want to pack these 4 vsegs in the same big page
[913]141    ### => boot cost is one BIG page in cluster[0][0]
[707]142
[913]143    boot_mapping_vbase   = 0x00000000           # ident
144    boot_mapping_size    = 0x00080000           # 512 Kbytes
[707]145
[913]146    boot_code_vbase      = 0x00080000           # ident
147    boot_code_size       = 0x00040000           # 256 Kbytes
[802]148
[913]149    boot_data_vbase      = 0x000C0000           # ident
150    boot_data_size       = 0x000C0000           # 768 Kbytes
[707]151
[913]152    boot_stack_vbase     = 0x00180000           # ident
153    boot_stack_size      = 0x00080000           # 512 Kbytes
[707]154
[754]155    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
[913]156    ### code, init, ptab, heap & sched vsegs are replicated in all clusters.
[817]157    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
[707]158
[802]159    kernel_code_vbase    = 0x80000000
[913]160    kernel_code_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
[707]161
[913]162    kernel_init_vbase    = 0x80100000
163    kernel_init_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
[707]164
[913]165    kernel_data_vbase    = 0x90000000
166    kernel_data_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes in cluster[0,0]
[707]167
[817]168    kernel_ptab_vbase    = 0xE0000000
[913]169    kernel_ptab_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
[707]170
[913]171    kernel_heap_vbase    = 0xD0000000
172    kernel_heap_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
[707]173
[817]174    kernel_sched_vbase   = 0xA0000000   
175    kernel_sched_size    = 0x00002000*nb_procs  # 8 Kbytes per proc per cluster
176
[938]177    #########################
[707]178    ### create mapping
[938]179    #########################
[707]180
[817]181    mapping = Mapping( name           = platform_name, 
182                       x_size         = x_size,       
183                       y_size         = y_size,       
184                       nprocs         = nb_procs,     
185                       x_width        = x_width,       
186                       y_width        = y_width,       
[802]187                       p_width        = p_width,
[817]188                       paddr_width    = paddr_width,   
189                       coherence      = True,         
190                       irq_per_proc   = irq_per_proc, 
[965]191                       use_ramdisk    = (ioc_type == 'RDK'),
[817]192                       x_io           = x_io,         
[714]193                       y_io           = y_io,
[802]194                       peri_increment = peri_increment,
195                       ram_base       = ram_base,
196                       ram_size       = ram_size )
[707]197
198
[938]199    #############################
200    ###   Hardware Components
201    #############################
[707]202
[938]203    for x in xrange( x_size ):
204        for y in xrange( y_size ):
205            cluster_xy = (x << y_width) + y;
206            offset     = cluster_xy << (paddr_width - x_width - y_width)
[707]207
[938]208            ### components replicated in all clusters
209            ram = mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, 
210                                  size = ram_size )
[707]211
[938]212            mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset, 
213                                     size = mmc_size, ptype = 'MMC' )
[707]214
[938]215            dma = mapping.addPeriph( 'DMA', base = dma_base + offset, 
216                                     size = dma_size, ptype = 'DMA', 
217                                     channels = nb_procs )
[707]218
[938]219            xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, 
220                                     size = xcu_size, ptype = 'XCU', 
[955]221                                     channels = nb_procs * irq_per_proc, 
[959]222                                     arg0 = 32, arg1 = 32, arg2 = 32 )
[707]223
[938]224            mapping.addIrq( xcu, index = 0, isrtype = 'ISR_MMC' )
[707]225
[938]226            for i in xrange ( dma.channels ):
227                mapping.addIrq( xcu, index = 1+i, isrtype = 'ISR_DMA',
228                                channel = i )
[707]229
[938]230            for p in xrange ( nb_procs ):
231                mapping.addProc( x, y, p )
[707]232
[938]233            ### external peripherals in cluster_io
234            if ( (x==x_io) and (y==y_io) ):
[707]235
[945]236                iob = mapping.addPeriph( 'IOB', base = iob_base + offset, size = iob_size, 
[938]237                                         ptype = 'IOB' )
[707]238
[965]239                ioc = mapping.addPeriph( 'IOC', base = ioc_base + offset, size = ioc_size, 
240                                         ptype = 'IOC', subtype = ioc_type )
[707]241
[945]242                tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base + offset, size = tty_size, 
[938]243                                         ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
[710]244
[945]245                nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base + offset, size = nic_size, 
[938]246                                         ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
[707]247
[945]248                cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base + offset, size = cma_size, 
[938]249                                         ptype = 'CMA', channels = nb_cmas )
[707]250
[945]251                fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base + offset, size = fbf_size, 
[955]252                                         ptype = 'FBF', arg0 = fbf_width, arg1 = fbf_width )
[707]253
[945]254                rom = mapping.addPeriph( 'ROM', base = rom_base + offset, size = rom_size, 
[938]255                                         ptype = 'ROM' )
[707]256
[945]257                pic = mapping.addPeriph( 'PIC', base = pic_base + offset, size = pic_size, 
[938]258                                         ptype = 'PIC', channels = 32 )
[707]259
[938]260                mapping.addIrq( pic, index = 0,  isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
261                mapping.addIrq( pic, index = 1,  isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
[707]262
[938]263                mapping.addIrq( pic, index = 2,  isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
264                mapping.addIrq( pic, index = 3,  isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
[710]265
[938]266                mapping.addIrq( pic, index = 4,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 0 )
267                mapping.addIrq( pic, index = 5,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 1 )
268                mapping.addIrq( pic, index = 6,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 2 )
269                mapping.addIrq( pic, index = 7,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 3 )
[770]270
[965]271                if ( ioc_type == 'BDV' ): isr_ioc = 'ISR_BDV'
272                if ( ioc_type == 'HBA' ): isr_ioc = 'ISR_HBA'
273                if ( ioc_type == 'SDC' ): isr_ioc = 'ISR_SDC'
[707]274
[965]275                mapping.addIrq( pic, index = 8,  isrtype = isr_ioc     , channel = 0 )
276
[938]277                mapping.addIrq( pic, index = 16, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 0 )
278                mapping.addIrq( pic, index = 17, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 1 )
279                mapping.addIrq( pic, index = 18, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 2 )
280                mapping.addIrq( pic, index = 19, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 3 )
281                mapping.addIrq( pic, index = 20, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 4 )
282                mapping.addIrq( pic, index = 21, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 5 )
283                mapping.addIrq( pic, index = 22, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 6 )
284                mapping.addIrq( pic, index = 23, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 7 )
285
286
287    ####################################
288    ###   Boot & Kernel vsegs mapping
289    ####################################
290
[817]291    ### global vsegs for boot_loader
292    ### we want to pack those 4 vsegs in the same big page
293    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
[707]294
[730]295    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_size,
[817]296                       'CXW_', vtype = 'BLOB'  , x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
297                       identity = True , local = False, big = True )
[707]298
[730]299    mapping.addGlobal( 'seg_boot_code', boot_code_vbase, boot_code_size,
300                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
[817]301                       identity = True , local = False, big = True )
[707]302
[730]303    mapping.addGlobal( 'seg_boot_data', boot_data_vbase, boot_data_size,
[817]304                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
305                       identity = True , local = False, big = True )
[707]306
[730]307    mapping.addGlobal( 'seg_boot_stack', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
[817]308                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
309                       identity = True , local = False, big = True )
[707]310
[943]311    ### global vseg kernel_data : big / non local
312    ### Only mapped in cluster[0][0]
313    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', kernel_data_vbase, kernel_data_size, 
314                       'CXW_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM', 
315                       binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
316                       local = False, big = True )
317
[913]318    ### global vsegs kernel_code, kernel_init : big / local
[965]319    ### replicated in all clusters with indexed name & same vbase
[874]320    for x in xrange( x_size ):
321        for y in xrange( y_size ):
[965]322            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code_%d_%d' %(x,y), 
323                               kernel_code_vbase, kernel_code_size,
[817]324                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
325                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
326                               local = True, big = True )
[707]327
[965]328            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_init_%d_%d' %(x,y), 
329                               kernel_init_vbase, kernel_init_size,
[817]330                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
331                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
332                               local = True, big = True )
[707]333
[938]334    ### Global vsegs kernel_ptab_x_y : big / non local
335    ### one vseg per cluster: name indexed by (x,y)
336    for x in xrange( x_size ):
337        for y in xrange( y_size ):
338            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
339            base   = kernel_ptab_vbase + offset
340            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), base, kernel_ptab_size,
341                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM', 
342                               local = False , big = True )
343
[913]344    ### global vsegs kernel_sched_x_y : small / non local
[874]345    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
[817]346    for x in xrange( x_size ):
347        for y in xrange( y_size ):
[913]348            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_sched_size
[938]349            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), 
350                               kernel_sched_vbase + offset , kernel_sched_size,
[817]351                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
352                               local = False, big = False )
[707]353
[913]354    ### global vsegs kernel_heap_x_y : big / non local
355    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
356    for x in xrange( x_size ):
357        for y in xrange( y_size ):
358            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_heap_size
[938]359            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_heap_%d_%d' %(x,y), 
360                               kernel_heap_vbase + offset , kernel_heap_size,
[913]361                               'C_W_', vtype = 'HEAP', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
362                               local = False, big = True )
363
[817]364    ### global vsegs for external peripherals : non local / big page
[802]365    mapping.addGlobal( 'seg_iob', iob_base, iob_size, '__W_',
366                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'IOB',
[817]367                       local = False, big = True )
[707]368
[965]369    mapping.addGlobal( 'seg_ioc', ioc_base, ioc_size, '__W_',
370                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'IOC',
[817]371                       local = False, big = True )
[707]372
[802]373    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_',
[730]374                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'TTY',
[817]375                       local = False, big = True )
[707]376
[802]377    mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_',
[730]378                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'NIC',
[817]379                       local = False, big = True )
[707]380
[802]381    mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_',
[730]382                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'CMA',
[817]383                       local = False, big = True )
[707]384
[802]385    mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_',
[730]386                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'FBF',
[817]387                       local = False, big = True )
[707]388
[802]389    mapping.addGlobal( 'seg_pic', pic_base, pic_size, '__W_',
[730]390                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'PIC',
[817]391                       local = False, big = True )
[707]392
[802]393    mapping.addGlobal( 'seg_rom', rom_base, rom_size, 'CXW_',
[730]394                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'ROM',
[817]395                       local = False, big = True )
[707]396
[817]397    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages   
398    ### allocated in all clusters with name indexed by (x,y)
399    ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
[714]400    for x in xrange( x_size ):
401        for y in xrange( y_size ):
[817]402            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
[707]403
[714]404            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), xcu_base + offset, xcu_size,
[817]405                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
406                               local = False, big = False )
[707]407
[714]408            mapping.addGlobal( 'seg_dma_%d_%d' %(x,y), dma_base + offset, dma_size,
[817]409                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'DMA',
410                               local = False, big = False )
[707]411
[714]412            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), mmc_base + offset, mmc_size,
[817]413                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
414                               local = False, big = False )
[707]415
416    return mapping
417
[938]418################################# platform test ####################################
[707]419
420if __name__ == '__main__':
421
[730]422    mapping = arch( x_size    = 2,
423                    y_size    = 2,
424                    nb_procs  = 2 )
[707]425
426#   print mapping.netbsd_dts()
427
428    print mapping.xml()
429
430#   print mapping.giet_vsegs()
431
[802]432
[707]433# Local Variables:
434# tab-width: 4;
435# c-basic-offset: 4;
436# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
437# indent-tabs-mode: nil;
438# End:
439#
440# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
441
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.