source: trunk/platforms/tsar_generic_mwmr/arch.py @ 958

Last change on this file since 958 was 956, checked in by alain, 10 years ago

Introducing the tsar_generic_mwmr platform, derived from tsar_generic_iob.
In each cluster, the vci_multi_dma component is replaced by a vci_mwmr_dma component
connected to a coproc_gcd coprocessor.
  • Property svn:executable set to *
File size: 18.2 KB
RevLine 
[956]1#!/usr/bin/env python
2
3from math import log, ceil
4from mapping import *
5
6##################################################################################
7#   file   : arch.py  (for the tsar_generic_mwmr architecture)
8#   date   : may 2014
9#   author : Alain Greiner
10##################################################################################
11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_mwmr" platform.
12#  This includes both the hardware architecture (clusters, processors, peripherals,
13#  physical space segmentation) and the mapping of all boot and kernel objects
14#  (global vsegs).
15#
16#  This platform includes 6 external peripherals, accessible through an IOB
17#  components located in cluster [0,0] or in cluster [x_size-1, y_size-1].
18#  Available peripherals are: TTY, BDV, FBF, ROM, NIC, CMA, PIC.
19#
20#  All clusters contain (nb_procs) processors, one L2 cache, one XCU, and
21#  one MWMR-DMA controller.
22#
23#  The "constructor" parameters are:
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
27#  - nb_ttys        : number of TTY channels
28#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
29#
30#  The other hardware parameters are:
31#  - nb_nics        : number of NIC channels
32#  - nb_cmas        : number of CMA channels
33#  - x_io           : cluster_io x coordinate
34#  - y_io           : cluster_io y coordinate
35#  - x_width        : number of bits for x coordinate
36#  - y_width        : number of bits for y coordinate
37#  - paddr_width    : number of bits for physical address
38#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
39#  - use_ramdisk    : use a ramdisk when True
40#  - vseg_increment : address increment for replicated peripherals
41#
42#  Regarding the boot and kernel vsegs mapping :
43#  - We use one big physical page (2 Mbytes) for the preloader and the four
44#    boot vsegs, all allocated in cluster[0,0].
45#  - We use one big page per cluster for the replicated kernel code vsegs.
46#  - We use one big page in cluster[0][0] for the kernel data vseg.
47#  - We use one big page per cluster for the distributed kernel heap vsegs.
48#  - We use one big page per cluster for the distributed ptab vsegs.
49#  - We use small physical pages (4 Kbytes) per cluster for the schedulers.
50#  - We use one big page for each external peripheral in IO cluster,
51#  - We use one small page per cluster for each internal peripheral.
52##################################################################################
53
54########################
55def arch( x_size    = 2,
56          y_size    = 2,
57          nb_procs  = 2,
58          nb_ttys   = 1,
59          fbf_width = 128 ):
60
61    ### define architecture constants
62
63    nb_nics         = 1 
64    nb_cmas         = 2
65    x_io            = 0
66    y_io            = 0
67    x_width         = 4
68    y_width         = 4
69    p_width         = 4
70    paddr_width     = 40
71    irq_per_proc    = 4
72    use_ramdisk     = False
73    peri_increment  = 0x10000    # distributed peripherals vbase address increment
74
75    ### parameters checking
76
77    assert( nb_procs <= (1 << p_width) )
78
79    assert( (x_size == 1) or (x_size == 2) or (x_size == 4)
80             or (x_size == 8) or (x_size == 16) )
81
82    assert( (y_size == 1) or (y_size == 2) or (y_size == 4)
83             or (y_size == 8) or (y_size == 16) )
84
85    assert( (nb_ttys >= 1) and (nb_ttys <= 8) )
86
87    assert( ((x_io == 0) and (y_io == 0)) or
88            ((x_io == x_size-1) and (y_io == y_size-1)) )
89
90    ### define type and name
91
92    platform_type  = 'tsar_mwmr'
93    platform_name  = '%s_%d_%d_%d' % ( platform_type, x_size, y_size , nb_procs )
94
95    ### define physical segments replicated in all clusters
96
97    ram_base = 0x0000000000
98    ram_size = 0x1000000                   # 16 Mbytes
99
100    xcu_base = 0x00B0000000
101    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
102
103    mwr_base = 0x00B1000000
104    mwr_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
105
106    mmc_base = 0x00B2000000
107    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
108
109    ### define physical segments for external peripherals
110    ## These segments are only defined in cluster_io
111
112    bdv_base  = 0x00B3000000
113    bdv_size  = 0x1000                     # 4kbytes
114
115    tty_base  = 0x00B4000000
116    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
117
118    nic_base  = 0x00B5000000
119    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
120
121    cma_base  = 0x00B6000000
122    cma_size  = 0x1000 * 2 * nb_nics       # 4 kbytes * 2 * nb_nics
123
124    fbf_base  = 0x00B7000000
125    fbf_size  = fbf_width * fbf_width     # fbf_width * fbf_width bytes
126
127    pic_base  = 0x00B8000000
128    pic_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
129
130    iob_base  = 0x00BE000000
131    iob_size  = 0x1000                     # 4 bytes
132
133    rom_base  = 0x00BFC00000
134    rom_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
135
136    ### define  bootloader vsegs base addresses and sizes
137    ### We want to pack these 4 vsegs in the same big page
138    ### => boot cost is one BIG page in cluster[0][0]
139
140    boot_mapping_vbase   = 0x00000000           # ident
141    boot_mapping_size    = 0x00080000           # 512 Kbytes
142
143    boot_code_vbase      = 0x00080000           # ident
144    boot_code_size       = 0x00040000           # 256 Kbytes
145
146    boot_data_vbase      = 0x000C0000           # ident
147    boot_data_size       = 0x000C0000           # 768 Kbytes
148
149    boot_stack_vbase     = 0x00180000           # ident
150    boot_stack_size      = 0x00080000           # 512 Kbytes
151
152    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
153    ### code, init, ptab, heap & sched vsegs are replicated in all clusters.
154    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
155
156    kernel_code_vbase    = 0x80000000
157    kernel_code_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
158
159    kernel_init_vbase    = 0x80100000
160    kernel_init_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
161
162    kernel_data_vbase    = 0x90000000
163    kernel_data_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes in cluster[0,0]
164
165    kernel_ptab_vbase    = 0xE0000000
166    kernel_ptab_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
167
168    kernel_heap_vbase    = 0xD0000000
169    kernel_heap_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
170
171    kernel_sched_vbase   = 0xA0000000   
172    kernel_sched_size    = 0x00002000*nb_procs  # 8 Kbytes per proc per cluster
173
174    #########################
175    ### create mapping
176    #########################
177
178    mapping = Mapping( name           = platform_name, 
179                       x_size         = x_size,       
180                       y_size         = y_size,       
181                       nprocs         = nb_procs,     
182                       x_width        = x_width,       
183                       y_width        = y_width,       
184                       p_width        = p_width,
185                       paddr_width    = paddr_width,   
186                       coherence      = True,         
187                       irq_per_proc   = irq_per_proc, 
188                       use_ramdisk    = use_ramdisk, 
189                       x_io           = x_io,         
190                       y_io           = y_io,
191                       peri_increment = peri_increment,
192                       ram_base       = ram_base,
193                       ram_size       = ram_size )
194
195
196    #############################
197    ###   Hardware Components
198    #############################
199
200    for x in xrange( x_size ):
201        for y in xrange( y_size ):
202            cluster_xy = (x << y_width) + y;
203            offset     = cluster_xy << (paddr_width - x_width - y_width)
204
205            ### components replicated in all clusters
206            ram = mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, 
207                                  size = ram_size )
208
209            mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset, 
210                                     size = mmc_size, ptype = 'MMC' )
211
212            mwr = mapping.addPeriph( 'MWR', base = mwr_base + offset,
213                                      size = mwr_size, ptype = 'MWR', subtype = 'GCD',
214                                      arg0 = 2, arg1 = 1, arg2 = 1, arg3 = 0 ) 
215                         
216            xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, 
217                                     size = xcu_size, ptype = 'XCU', 
218                                     channels = nb_procs * irq_per_proc, 
219                                     arg0 = 32, arg1 = 32, arg2 = 32, arg3 = 16 )
220
221            mapping.addIrq( xcu, index = 0, isrtype = 'ISR_MMC' )
222            mapping.addIrq( xcu, index = 1, isrtype = 'ISR_MWR' , channel = 2 )
223
224            for p in xrange ( nb_procs ):
225                mapping.addProc( x, y, p )
226
227            ### external peripherals in cluster_io
228            if ( (x==x_io) and (y==y_io) ):
229
230                iob = mapping.addPeriph( 'IOB', base = iob_base + offset, size = iob_size, 
231                                         ptype = 'IOB' )
232
233                bdv = mapping.addPeriph( 'BDV', base = bdv_base + offset, size = bdv_size, 
234                                         ptype = 'IOC', subtype = 'BDV' )
235
236                tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base + offset, size = tty_size, 
237                                         ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
238
239                nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base + offset, size = nic_size, 
240                                         ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
241
242                cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base + offset, size = cma_size, 
243                                         ptype = 'CMA', channels = nb_cmas )
244
245                fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base + offset, size = fbf_size, 
246                                         ptype = 'FBF', arg0 = fbf_width, arg1 = fbf_width )
247
248                rom = mapping.addPeriph( 'ROM', base = rom_base + offset, size = rom_size, 
249                                         ptype = 'ROM' )
250
251                pic = mapping.addPeriph( 'PIC', base = pic_base + offset, size = pic_size, 
252                                         ptype = 'PIC', channels = 32 )
253
254                mapping.addIrq( pic, index = 0,  isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
255                mapping.addIrq( pic, index = 1,  isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
256
257                mapping.addIrq( pic, index = 2,  isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
258                mapping.addIrq( pic, index = 3,  isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
259
260                mapping.addIrq( pic, index = 4,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 0 )
261                mapping.addIrq( pic, index = 5,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 1 )
262                mapping.addIrq( pic, index = 6,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 2 )
263                mapping.addIrq( pic, index = 7,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 3 )
264
265                mapping.addIrq( pic, index = 8,  isrtype = 'ISR_BDV'   , channel = 0 )
266
267                mapping.addIrq( pic, index = 16, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 0 )
268                mapping.addIrq( pic, index = 17, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 1 )
269                mapping.addIrq( pic, index = 18, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 2 )
270                mapping.addIrq( pic, index = 19, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 3 )
271                mapping.addIrq( pic, index = 20, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 4 )
272                mapping.addIrq( pic, index = 21, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 5 )
273                mapping.addIrq( pic, index = 22, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 6 )
274                mapping.addIrq( pic, index = 23, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 7 )
275
276
277    ####################################
278    ###   Boot & Kernel vsegs mapping
279    ####################################
280
281    ### global vsegs for boot_loader
282    ### we want to pack those 4 vsegs in the same big page
283    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
284
285    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_size,
286                       'CXW_', vtype = 'BLOB'  , x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
287                       identity = True , local = False, big = True )
288
289    mapping.addGlobal( 'seg_boot_code', boot_code_vbase, boot_code_size,
290                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
291                       identity = True , local = False, big = True )
292
293    mapping.addGlobal( 'seg_boot_data', boot_data_vbase, boot_data_size,
294                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
295                       identity = True , local = False, big = True )
296
297    mapping.addGlobal( 'seg_boot_stack', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
298                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
299                       identity = True , local = False, big = True )
300
301    ### global vseg kernel_data : big / non local
302    ### Only mapped in cluster[0][0]
303    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', kernel_data_vbase, kernel_data_size, 
304                       'CXW_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM', 
305                       binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
306                       local = False, big = True )
307
308    ### global vsegs kernel_code, kernel_init : big / local
309    ### replicated in all clusters with the same name & same vbase
310    for x in xrange( x_size ):
311        for y in xrange( y_size ):
312            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code', kernel_code_vbase, kernel_code_size,
313                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
314                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
315                               local = True, big = True )
316
317            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_init', kernel_init_vbase, kernel_init_size,
318                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
319                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
320                               local = True, big = True )
321
322    ### Global vsegs kernel_ptab_x_y : big / non local
323    ### one vseg per cluster: name indexed by (x,y)
324    for x in xrange( x_size ):
325        for y in xrange( y_size ):
326            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
327            base   = kernel_ptab_vbase + offset
328            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), base, kernel_ptab_size,
329                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM', 
330                               local = False , big = True )
331
332    ### global vsegs kernel_sched_x_y : small / non local
333    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
334    for x in xrange( x_size ):
335        for y in xrange( y_size ):
336            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_sched_size
337            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), 
338                               kernel_sched_vbase + offset , kernel_sched_size,
339                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
340                               local = False, big = False )
341
342    ### global vsegs kernel_heap_x_y : big / non local
343    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
344    for x in xrange( x_size ):
345        for y in xrange( y_size ):
346            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_heap_size
347            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_heap_%d_%d' %(x,y), 
348                               kernel_heap_vbase + offset , kernel_heap_size,
349                               'C_W_', vtype = 'HEAP', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
350                               local = False, big = True )
351
352    ### global vsegs for external peripherals : non local / big page
353    mapping.addGlobal( 'seg_iob', iob_base, iob_size, '__W_',
354                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'IOB',
355                       local = False, big = True )
356
357    mapping.addGlobal( 'seg_bdv', bdv_base, bdv_size, '__W_',
358                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'BDV',
359                       local = False, big = True )
360
361    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_',
362                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'TTY',
363                       local = False, big = True )
364
365    mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_',
366                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'NIC',
367                       local = False, big = True )
368
369    mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_',
370                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'CMA',
371                       local = False, big = True )
372
373    mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_',
374                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'FBF',
375                       local = False, big = True )
376
377    mapping.addGlobal( 'seg_pic', pic_base, pic_size, '__W_',
378                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'PIC',
379                       local = False, big = True )
380
381    mapping.addGlobal( 'seg_rom', rom_base, rom_size, 'CXW_',
382                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'ROM',
383                       local = False, big = True )
384
385    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages   
386    ### allocated in all clusters with name indexed by (x,y)
387    ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
388    for x in xrange( x_size ):
389        for y in xrange( y_size ):
390            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
391
392            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), xcu_base + offset, xcu_size,
393                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
394                               local = False, big = False )
395
396            mapping.addGlobal( 'seg_mwr_%d_%d' %(x,y), mwr_base + offset, mwr_size,
397                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MWR',
398                               local = False, big = False )
399
400            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), mmc_base + offset, mmc_size,
401                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
402                               local = False, big = False )
403
404    return mapping
405
406################################# platform test ####################################
407
408if __name__ == '__main__':
409
410    mapping = arch( x_size    = 2,
411                    y_size    = 2,
412                    nb_procs  = 2 )
413
414#   print mapping.netbsd_dts()
415
416    print mapping.xml()
417
418#   print mapping.giet_vsegs()
419
420
421# Local Variables:
422# tab-width: 4;
423# c-basic-offset: 4;
424# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
425# indent-tabs-mode: nil;
426# End:
427#
428# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
429
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.