source: trunk/platforms/tsar_generic_leti/arch.py @ 964

Last change on this file since 964 was 960, checked in by alain, 10 years ago

Introduce (nbprocs <= 4) check in arch.py

  • Property svn:executable set to *
File size: 17.6 KB
RevLine 
[793]1#!/usr/bin/env python
2
[803]3from math import log, ceil
[793]4from mapping import *
5
6###############################################################################
[803]7#   file   : arch.py  (for the tsar_generic_leti architecture)
[793]8#   date   : may 2014
9#   author : Alain Greiner
10###############################################################################
[803]11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_leti" platform.
[793]12#  This includes both the hardware architecture (clusters, processors,
[937]13#  peripherals, physical space segmentation) and the mapping of all boot
14#  and kernel objects (global vsegs).
[793]15#
[937]16#  The x_size & y_size parameters define the total number of clusters.
17#  The upper row (y = y_size-1) does not contain processors or memory.
18#
19#  It does not use the IOB component:
20#  The external peripherals are located in cluster[x_size-1][y_size-1].
21#
22#  It does not use an external ROM, as the preloader code is (pre)loaded
23#  at address 0x0, in the physical memory of cluster[0][0].
24#
25#  It can use an - optional - RAMDISK located in cluster[0][0].
26#
27#  The others hardware parameters are:
[820]28#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
[793]29#  - nb_ttys        : number of TTY channels
30#  - nb_nics        : number of NIC channels
[937]31#  - nb_cmas        : number of CMA channels
[793]32#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
[937]33#  - use_ramdisk    : use a RAMDISK when True
[793]34#  - peri_increment : address increment for replicated peripherals
[820]35#
[937]36#  Regarding the boot and kernel vsegs mapping :
37#  - We use one big physical page (2 Mbytes) for the preloader and the four
38#    boot vsegs, all allocated in cluster[0,0].
39#  - We use the 16 next big pages in cluster[0][0] to implement the RAMDISK.
40#  - We use one big page per cluster for the replicated kernel code vsegs.
41#  - We use one big page in cluster[0][0] for the kernel data vseg.
42#  - We use one big page per cluster for the distributed kernel heap vsegs.
43#  - We use one big page per cluster for the distributed ptab vsegs.
44#  - We use small physical pages (4 Kbytes) per cluster for the schedulers.
45#  - We use one big page for each external peripheral in IO cluster,
46#  - We use one small page per cluster for each internal peripheral.
47###############################################################################
[793]48
49########################
[820]50def arch( x_size    = 2,
51          y_size    = 2,
[937]52          nb_procs  = 4,
53          nb_ttys   = 1,
[820]54          fbf_width = 128 ):
[793]55
56    ### define architecture constants
57
[937]58    nb_nics         = 1
59    nb_cmas         = 2
60    x_io            = x_size - 1
61    y_io            = y_size - 1
[820]62    x_width         = 4
63    y_width         = 4
[822]64    p_width         = 2
[820]65    paddr_width     = 40
66    irq_per_proc    = 4
[937]67    use_ramdisk     = False
68    peri_increment  = 0x10000     # distributed peripherals vbase increment
69    reset_address   = 0x00000000  # wired preloader pbase address
[793]70
71    ### parameters checking
72
[960]73    assert( nb_procs <= 4 )
[793]74
[937]75    assert( x_size <= (1 << x_width) )
[793]76
[937]77    assert( y_size <= (1 << y_width) )
[793]78
[937]79    ### define type and name
[793]80
[937]81    platform_type  = 'tsar_leti'
82    platform_name  = '%s_%d_%d_%d' % (platform_type, x_size, y_size, nb_procs )
[793]83
[937]84    ### define physical segments replicated in all clusters
85    ### the base address is extended by the cluster_xy (8 bits)
[793]86
[937]87    ram_base = 0x00000000
[793]88    ram_size = 0x4000000                   # 64 Mbytes
89
[937]90    xcu_base = 0xF0000000
[793]91    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
92
[937]93    mmc_base = 0xF1000000
[793]94    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
95
[820]96    ### define physical segments for external peripherals
97    ## These segments are only defined in cluster_io
98
[944]99    bdv_base  = 0xF2000000
[793]100    bdv_size  = 0x1000                     # 4kbytes
101
[944]102    tty_base  = 0xF4000000
[793]103    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
104
[944]105    nic_base  = 0xF7000000
[793]106    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
107
[944]108    cma_base  = 0xF8000000
[793]109    cma_size  = 0x1000 * 2 * nb_nics       # 4 kbytes * 2 * nb_nics
110
[944]111    pic_base  = 0xF9000000
[937]112    pic_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
113
[944]114    fbf_base  = 0xF3000000
[793]115    fbf_size  = fbf_width * fbf_width      # fbf_width * fbf_width bytes
116
117
[819]118    ### define preloader & bootloader vsegs base addresses and sizes
[820]119    ### We want to pack these 5 vsegs in the same big page
120    ### => boot cost is one BPP in cluster[0][0]
[803]121
122    preloader_vbase      = 0x00000000      # ident
123    preloader_size       = 0x00010000      # 64 Kbytes
124
125    boot_mapping_vbase   = 0x00010000      # ident
[793]126    boot_mapping_size    = 0x00080000      # 512 Kbytes
127
[803]128    boot_code_vbase      = 0x00090000      # ident
[793]129    boot_code_size       = 0x00040000      # 256 Kbytes
130
[803]131    boot_data_vbase      = 0x000D0000      # ident
[939]132    boot_data_size       = 0x000B0000      # 704 Kbytes
[793]133
[939]134    boot_stack_vbase     = 0x00180000      # ident
135    boot_stack_size      = 0x00080000      # 512 Kbytes
[793]136
[937]137    ### define ramdisk vseg / must be identity mapping in cluster[0][0]
138    ### occupies 15 BPP after the boot 
139    ramdisk_vbase        = 0x00200000
140    ramdisk_size         = 0x02000000      # 32 Mbytes
141
[793]142    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
[937]143    ### code, init, ptab, heap & sched vsegs are replicated in all clusters.
[820]144    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
145
[793]146    kernel_code_vbase    = 0x80000000
[937]147    kernel_code_size     = 0x00100000      # 1 Mbytes per cluster
[793]148
[937]149    kernel_init_vbase    = 0x80100000
150    kernel_init_size     = 0x00100000      # 1 Mbytes per cluster
[793]151
[937]152    kernel_data_vbase    = 0x90000000
153    kernel_data_size     = 0x00200000      # 2 Mbytes in cluster[0][0]
[793]154
[937]155    kernel_ptab_vbase    = 0xE0000000
[825]156    kernel_ptab_size     = 0x00200000      # 2 Mbytes per cluster
157
[937]158    kernel_heap_vbase    = 0xD0000000
159    kernel_heap_size     = 0x00200000      # 2 Mbytes per cluster
160
161    kernel_sched_vbase   = 0xA0000000
162    kernel_sched_size    = 0x00002000 * nb_procs # 8 kbytes per proc per cluster
163
164    #####################
[793]165    ### create mapping
[937]166    #####################
[793]167
168    mapping = Mapping( name           = platform_name,
169                       x_size         = x_size,
170                       y_size         = y_size,
[819]171                       nprocs         = nb_procs,
[793]172                       x_width        = x_width,
173                       y_width        = y_width,
[803]174                       p_width        = p_width,
[793]175                       paddr_width    = paddr_width,
176                       coherence      = True,
177                       irq_per_proc   = irq_per_proc,
178                       use_ramdisk    = use_ramdisk,
179                       x_io           = x_io,
180                       y_io           = y_io,
181                       peri_increment = peri_increment,
182                       reset_address  = reset_address,
183                       ram_base       = ram_base,
184                       ram_size       = ram_size )
185
[937]186    ###########################
187    ### Hardware Description
188    ###########################
[793]189
[937]190    for x in xrange( x_size ):
191        for y in xrange( y_size ):
192            cluster_xy = (x << y_width) + y;
193            offset     = cluster_xy << (paddr_width - x_width - y_width)
194 
195            ### components replicated in all clusters but the upper row
196            if ( y < (y_size - 1) ):
[793]197
[937]198                ram = mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, 
199                                      size = ram_size )
[793]200
[937]201                mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset, 
202                                         size = mmc_size, ptype = 'MMC' )
[793]203
[937]204                xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, 
205                                         size = xcu_size, ptype = 'XCU', 
[954]206                                         channels = nb_procs * irq_per_proc, 
[960]207                                         arg0 = 16, arg1 = 16, arg2 = 16 )
[793]208
[937]209                mapping.addIrq( xcu, index = 8, isrtype = 'ISR_MMC' )
[793]210
[937]211                for p in xrange ( nb_procs ):
212                    mapping.addProc( x, y, p )
[793]213
[937]214            ###  external peripherals in cluster_io
215            if ( (x==x_io) and (y==y_io) ):
[793]216
[944]217                bdv = mapping.addPeriph( 'BDV', base = bdv_base + offset, size = bdv_size, 
[937]218                                         ptype = 'IOC', subtype = 'BDV' )
[826]219
[944]220                tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base + offset, size = tty_size, 
[937]221                                         ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
[793]222
[944]223                nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base + offset, size = nic_size, 
[937]224                                         ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
[793]225
[944]226                cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base + offset, size = cma_size, 
[937]227                                         ptype = 'CMA', channels = nb_cmas )
[793]228
[944]229                fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base + offset, size = fbf_size, 
[954]230                                         ptype = 'FBF', arg0 = fbf_width, arg1 = fbf_width )
[793]231
[944]232                pic = mapping.addPeriph( 'PIC', base = pic_base + offset, size = pic_size, 
[937]233                                         ptype = 'PIC', channels = 32 )
[793]234
[937]235                mapping.addIrq( pic, index = 0 , isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
236                mapping.addIrq( pic, index = 1 , isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
[793]237
[937]238                mapping.addIrq( pic, index = 2 , isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
239                mapping.addIrq( pic, index = 3 , isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
[793]240
[937]241                mapping.addIrq( pic, index = 4 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 0 )
242                mapping.addIrq( pic, index = 5 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 1 )
243                mapping.addIrq( pic, index = 6 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 2 )
244                mapping.addIrq( pic, index = 7 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 3 )
[793]245
[937]246                mapping.addIrq( pic, index = 8 , isrtype = 'ISR_BDV'   , channel = 0 )
247
248                mapping.addIrq( pic, index = 16, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 0 )
249                mapping.addIrq( pic, index = 17, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 1 )
250                mapping.addIrq( pic, index = 18, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 2 )
251                mapping.addIrq( pic, index = 19, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 3 )
252                mapping.addIrq( pic, index = 20, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 4 )
253                mapping.addIrq( pic, index = 21, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 5 )
254                mapping.addIrq( pic, index = 22, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 6 )
255                mapping.addIrq( pic, index = 23, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 7 )
256
257    ###################################
258    ### boot & kernel vsegs mapping
259    ###################################
260
261    ### global vsegs for preloader & boot_loader are mapped in cluster[0][0]
[820]262    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
[793]263
[820]264    mapping.addGlobal( 'seg_preloader', preloader_vbase, preloader_size,
[819]265                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
266                       identity = True, local = False, big = True )
267
[793]268    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_size,
[819]269                       'CXW_', vtype = 'BLOB'  , x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
270                       identity = True, local = False, big = True )
[793]271
272    mapping.addGlobal( 'seg_boot_code', boot_code_vbase, boot_code_size,
273                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
[819]274                       identity = True, local = False, big = True )
[793]275
276    mapping.addGlobal( 'seg_boot_data', boot_data_vbase, boot_data_size,
[819]277                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
278                       identity = True, local = False, big = True )
[793]279
280    mapping.addGlobal( 'seg_boot_stack', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
[819]281                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
282                       identity = True, local = False, big = True )
[793]283
[937]284    ### global vseg for RAM-DISK in cluster[0][0]
285    ### identity mapping / non local / big pages
286    if use_ramdisk:
287
288        mapping.addGlobal( 'seg_ramdisk', ramdisk_vbase, ramdisk_size,
289                           'C_W_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
290                           identity = True, local = True, big = True )
291
[820]292    ### global vsegs kernel_code, kernel_init : local / big page
[937]293    ### replicated in all clusters containing processors
294    ### same content => same name / same vbase
[819]295    for x in xrange( x_size ):
[937]296        for y in xrange( y_size - 1 ):
297
298            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code', 
299                               kernel_code_vbase, kernel_code_size,
[820]300                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
301                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
[819]302                               local = True, big = True )
[793]303
[937]304            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_init', 
305                               kernel_init_vbase, kernel_init_size,
[820]306                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
[819]307                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
308                               local = True, big = True )
[793]309
[820]310    ### global vseg kernel_data: non local / big page
311    ### Only mapped in cluster[0][0]
[937]312    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', 
313                       kernel_data_vbase, kernel_data_size,
314                       'C_W_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
315                       binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
[825]316                       local = False, big = True )
[793]317
[937]318    ### Global vsegs kernel_ptab_x_y: non local / big page
319    ### replicated in all clusters containing processors
320    ### different content => name & vbase indexed by (x,y)
[820]321    for x in xrange( x_size ):
[937]322        for y in xrange( y_size - 1 ):
323            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
[820]324
[937]325            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), 
326                               kernel_ptab_vbase + offset, kernel_ptab_size,
[820]327                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
328                               local = False, big = True )
329
[937]330    ### global vsegs kernel_heap_x_y : non local / big pages
331    ### distributed in all clusters containing processors
332    ### different content => name & vbase indexed by (x,y)
333    for x in xrange( x_size ):
334        for y in xrange( y_size - 1 ):
335            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_heap_size
[820]336
[937]337            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_heap_%d_%d' %(x,y), 
338                               kernel_heap_vbase + offset , kernel_heap_size,
339                               'C_W_', vtype = 'HEAP', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
340                               local = False, big = True )
341
[820]342    ### global vsegs for external peripherals: non local / big page
[937]343    ### only mapped in cluster_io
[944]344    mapping.addGlobal( 'seg_bdv', bdv_base, bdv_size,
[937]345                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'BDV',
[820]346                       local = False, big = True )
347
[944]348    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, 
[937]349                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'TTY',
[820]350                       local = False, big = True )
351
[944]352    mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size,
[937]353                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'NIC',
354                       local = False, big = True )
355
[944]356    mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size,
[937]357                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'CMA',
358                       local = False, big = True )
359
[944]360    mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size,
[937]361                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'FBF',
362                       local = False, big = True )
363
[944]364    mapping.addGlobal( 'seg_pic', pic_base, pic_size,
[937]365                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'PIC',
366                       local = False, big = True )
367
[820]368    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages
[937]369    ### allocated in all clusters containing processors
370    ### name and vbase indexed by (x,y)
[820]371    for x in xrange( x_size ):
[937]372        for y in xrange( y_size - 1 ):
[820]373            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
374
[937]375            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), 
376                               xcu_base + offset, xcu_size,
[820]377                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
378                               local = False, big = False )
379
[937]380            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), 
381                               mmc_base + offset, mmc_size,
[820]382                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
383                               local = False, big = False )
384
[939]385    ### global vsegs kernel_sched : non local / small pages
386    ### allocated in all clusters containing processors
387    ### different content => name & vbase indexed by (x,y)
388    for x in xrange( x_size ):
389        for y in xrange( y_size - 1 ):
390            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
391
392            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), 
393                               kernel_sched_vbase + offset , kernel_sched_size,
394                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
395                               local = False, big = False )
396
[793]397    return mapping
398
[937]399########################## platform test #############################################
[793]400
401if __name__ == '__main__':
402
403    mapping = arch( x_size    = 2,
404                    y_size    = 2,
405                    nb_procs  = 2 )
406
407#   print mapping.netbsd_dts()
408
409    print mapping.xml()
410
411#   print mapping.giet_vsegs()
412
413
414# Local Variables:
415# tab-width: 4;
416# c-basic-offset: 4;
417# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
418# indent-tabs-mode: nil;
419# End:
420#
421# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
422
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.