source: trunk/platforms/tsar_generic_leti/arch.py @ 949

Last change on this file since 949 was 944, checked in by alain, 10 years ago

Bug fix in the external peripheral physical address computation.

  • Property svn:executable set to *
File size: 17.5 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python
2
3from math import log, ceil
4from mapping import *
5
6###############################################################################
7#   file   : arch.py  (for the tsar_generic_leti architecture)
8#   date   : may 2014
9#   author : Alain Greiner
10###############################################################################
11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_leti" platform.
12#  This includes both the hardware architecture (clusters, processors,
13#  peripherals, physical space segmentation) and the mapping of all boot
14#  and kernel objects (global vsegs).
15#
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:
28#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
29#  - nb_ttys        : number of TTY channels
30#  - nb_nics        : number of NIC channels
31#  - nb_cmas        : number of CMA channels
32#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
33#  - use_ramdisk    : use a RAMDISK when True
34#  - peri_increment : address increment for replicated peripherals
35#
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###############################################################################
48
49########################
50def arch( x_size    = 2,
51          y_size    = 2,
52          nb_procs  = 4,
53          nb_ttys   = 1,
54          fbf_width = 128 ):
55
56    ### define architecture constants
57
58    nb_nics         = 1
59    nb_cmas         = 2
60    x_io            = x_size - 1
61    y_io            = y_size - 1
62    x_width         = 4
63    y_width         = 4
64    p_width         = 2
65    paddr_width     = 40
66    irq_per_proc    = 4
67    use_ramdisk     = False
68    peri_increment  = 0x10000     # distributed peripherals vbase increment
69    reset_address   = 0x00000000  # wired preloader pbase address
70
71    ### parameters checking
72
73    assert( nb_procs <= (1 << p_width) )
74
75    assert( x_size <= (1 << x_width) )
76
77    assert( y_size <= (1 << y_width) )
78
79    ### define type and name
80
81    platform_type  = 'tsar_leti'
82    platform_name  = '%s_%d_%d_%d' % (platform_type, x_size, y_size, nb_procs )
83
84    ### define physical segments replicated in all clusters
85    ### the base address is extended by the cluster_xy (8 bits)
86
87    ram_base = 0x00000000
88    ram_size = 0x4000000                   # 64 Mbytes
89
90    xcu_base = 0xF0000000
91    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
92
93    mmc_base = 0xF1000000
94    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
95
96    ### define physical segments for external peripherals
97    ## These segments are only defined in cluster_io
98
99    bdv_base  = 0xF2000000
100    bdv_size  = 0x1000                     # 4kbytes
101
102    tty_base  = 0xF4000000
103    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
104
105    nic_base  = 0xF7000000
106    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
107
108    cma_base  = 0xF8000000
109    cma_size  = 0x1000 * 2 * nb_nics       # 4 kbytes * 2 * nb_nics
110
111    pic_base  = 0xF9000000
112    pic_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
113
114    fbf_base  = 0xF3000000
115    fbf_size  = fbf_width * fbf_width      # fbf_width * fbf_width bytes
116
117
118    ### define preloader & bootloader vsegs base addresses and sizes
119    ### We want to pack these 5 vsegs in the same big page
120    ### => boot cost is one BPP in cluster[0][0]
121
122    preloader_vbase      = 0x00000000      # ident
123    preloader_size       = 0x00010000      # 64 Kbytes
124
125    boot_mapping_vbase   = 0x00010000      # ident
126    boot_mapping_size    = 0x00080000      # 512 Kbytes
127
128    boot_code_vbase      = 0x00090000      # ident
129    boot_code_size       = 0x00040000      # 256 Kbytes
130
131    boot_data_vbase      = 0x000D0000      # ident
132    boot_data_size       = 0x000B0000      # 704 Kbytes
133
134    boot_stack_vbase     = 0x00180000      # ident
135    boot_stack_size      = 0x00080000      # 512 Kbytes
136
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
142    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
143    ### code, init, ptab, heap & sched vsegs are replicated in all clusters.
144    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
145
146    kernel_code_vbase    = 0x80000000
147    kernel_code_size     = 0x00100000      # 1 Mbytes per cluster
148
149    kernel_init_vbase    = 0x80100000
150    kernel_init_size     = 0x00100000      # 1 Mbytes per cluster
151
152    kernel_data_vbase    = 0x90000000
153    kernel_data_size     = 0x00200000      # 2 Mbytes in cluster[0][0]
154
155    kernel_ptab_vbase    = 0xE0000000
156    kernel_ptab_size     = 0x00200000      # 2 Mbytes per cluster
157
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    #####################
165    ### create mapping
166    #####################
167
168    mapping = Mapping( name           = platform_name,
169                       x_size         = x_size,
170                       y_size         = y_size,
171                       nprocs         = nb_procs,
172                       x_width        = x_width,
173                       y_width        = y_width,
174                       p_width        = p_width,
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
186    ###########################
187    ### Hardware Description
188    ###########################
189
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) ):
197
198                ram = mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, 
199                                      size = ram_size )
200
201                mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset, 
202                                         size = mmc_size, ptype = 'MMC' )
203
204                xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, 
205                                         size = xcu_size, ptype = 'XCU', 
206                                         channels = nb_procs * irq_per_proc, arg = 16 )
207
208                mapping.addIrq( xcu, index = 8, isrtype = 'ISR_MMC' )
209
210                for p in xrange ( nb_procs ):
211                    mapping.addProc( x, y, p )
212
213            ###  external peripherals in cluster_io
214            if ( (x==x_io) and (y==y_io) ):
215
216                bdv = mapping.addPeriph( 'BDV', base = bdv_base + offset, size = bdv_size, 
217                                         ptype = 'IOC', subtype = 'BDV' )
218
219                tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base + offset, size = tty_size, 
220                                         ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
221
222                nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base + offset, size = nic_size, 
223                                         ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
224
225                cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base + offset, size = cma_size, 
226                                         ptype = 'CMA', channels = nb_cmas )
227
228                fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base + offset, size = fbf_size, 
229                                         ptype = 'FBF', arg = fbf_width )
230
231                pic = mapping.addPeriph( 'PIC', base = pic_base + offset, size = pic_size, 
232                                         ptype = 'PIC', channels = 32 )
233
234                mapping.addIrq( pic, index = 0 , isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
235                mapping.addIrq( pic, index = 1 , isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
236
237                mapping.addIrq( pic, index = 2 , isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
238                mapping.addIrq( pic, index = 3 , isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
239
240                mapping.addIrq( pic, index = 4 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 0 )
241                mapping.addIrq( pic, index = 5 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 1 )
242                mapping.addIrq( pic, index = 6 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 2 )
243                mapping.addIrq( pic, index = 7 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 3 )
244
245                mapping.addIrq( pic, index = 8 , isrtype = 'ISR_BDV'   , channel = 0 )
246
247                mapping.addIrq( pic, index = 16, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 0 )
248                mapping.addIrq( pic, index = 17, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 1 )
249                mapping.addIrq( pic, index = 18, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 2 )
250                mapping.addIrq( pic, index = 19, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 3 )
251                mapping.addIrq( pic, index = 20, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 4 )
252                mapping.addIrq( pic, index = 21, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 5 )
253                mapping.addIrq( pic, index = 22, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 6 )
254                mapping.addIrq( pic, index = 23, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 7 )
255
256    ###################################
257    ### boot & kernel vsegs mapping
258    ###################################
259
260    ### global vsegs for preloader & boot_loader are mapped in cluster[0][0]
261    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
262
263    mapping.addGlobal( 'seg_preloader', preloader_vbase, preloader_size,
264                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
265                       identity = True, local = False, big = True )
266
267    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_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', boot_code_vbase, boot_code_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', boot_data_vbase, boot_data_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', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
280                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
281                       identity = True, local = False, big = True )
282
283    ### global vseg for RAM-DISK in cluster[0][0]
284    ### identity mapping / non local / big pages
285    if use_ramdisk:
286
287        mapping.addGlobal( 'seg_ramdisk', ramdisk_vbase, ramdisk_size,
288                           'C_W_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
289                           identity = True, local = True, big = True )
290
291    ### global vsegs kernel_code, kernel_init : local / big page
292    ### replicated in all clusters containing processors
293    ### same content => same name / same vbase
294    for x in xrange( x_size ):
295        for y in xrange( y_size - 1 ):
296
297            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code', 
298                               kernel_code_vbase, kernel_code_size,
299                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
300                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
301                               local = True, big = True )
302
303            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_init', 
304                               kernel_init_vbase, kernel_init_size,
305                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
306                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
307                               local = True, big = True )
308
309    ### global vseg kernel_data: non local / big page
310    ### Only mapped in cluster[0][0]
311    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', 
312                       kernel_data_vbase, kernel_data_size,
313                       'C_W_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
314                       binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
315                       local = False, big = True )
316
317    ### Global vsegs kernel_ptab_x_y: non local / big page
318    ### replicated in all clusters containing processors
319    ### different content => name & vbase indexed by (x,y)
320    for x in xrange( x_size ):
321        for y in xrange( y_size - 1 ):
322            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
323
324            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), 
325                               kernel_ptab_vbase + offset, kernel_ptab_size,
326                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
327                               local = False, big = True )
328
329    ### global vsegs kernel_heap_x_y : non local / big pages
330    ### distributed in all clusters containing processors
331    ### different content => name & vbase indexed by (x,y)
332    for x in xrange( x_size ):
333        for y in xrange( y_size - 1 ):
334            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_heap_size
335
336            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_heap_%d_%d' %(x,y), 
337                               kernel_heap_vbase + offset , kernel_heap_size,
338                               'C_W_', vtype = 'HEAP', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
339                               local = False, big = True )
340
341    ### global vsegs for external peripherals: non local / big page
342    ### only mapped in cluster_io
343    mapping.addGlobal( 'seg_bdv', bdv_base, bdv_size,
344                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'BDV',
345                       local = False, big = True )
346
347    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, 
348                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'TTY',
349                       local = False, big = True )
350
351    mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size,
352                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'NIC',
353                       local = False, big = True )
354
355    mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size,
356                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'CMA',
357                       local = False, big = True )
358
359    mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size,
360                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'FBF',
361                       local = False, big = True )
362
363    mapping.addGlobal( 'seg_pic', pic_base, pic_size,
364                       '__W_', vtype = 'PERI', x = x_io, y = y_io, pseg = 'PIC',
365                       local = False, big = True )
366
367    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages
368    ### allocated in all clusters containing processors
369    ### name and vbase indexed by (x,y)
370    for x in xrange( x_size ):
371        for y in xrange( y_size - 1 ):
372            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
373
374            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), 
375                               xcu_base + offset, xcu_size,
376                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
377                               local = False, big = False )
378
379            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), 
380                               mmc_base + offset, mmc_size,
381                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
382                               local = False, big = False )
383
384    ### global vsegs kernel_sched : non local / small pages
385    ### allocated in all clusters containing processors
386    ### different content => name & vbase indexed by (x,y)
387    for x in xrange( x_size ):
388        for y in xrange( y_size - 1 ):
389            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
390
391            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), 
392                               kernel_sched_vbase + offset , kernel_sched_size,
393                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
394                               local = False, big = False )
395
396    return mapping
397
398########################## platform test #############################################
399
400if __name__ == '__main__':
401
402    mapping = arch( x_size    = 2,
403                    y_size    = 2,
404                    nb_procs  = 2 )
405
406#   print mapping.netbsd_dts()
407
408    print mapping.xml()
409
410#   print mapping.giet_vsegs()
411
412
413# Local Variables:
414# tab-width: 4;
415# c-basic-offset: 4;
416# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
417# indent-tabs-mode: nil;
418# End:
419#
420# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
421
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.