packages/hal/powerpc/mbx/v2_0/src/redboot_linux_exec.c

   1 //==========================================================================
   2 //
   3 //      redboot_linux_boot.c
   4 //
   5 //      RedBoot command to boot Linux
   6 //
   7 //==========================================================================
   8 //####ECOSGPLCOPYRIGHTBEGIN####
   9 // -------------------------------------------
  10 // This file is part of eCos, the Embedded Configurable Operating System.
  11 // Copyright (C) 1998, 1999, 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.
  12 //
  13 // eCos is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  14 // the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  15 // Software Foundation; either version 2 or (at your option) any later version.
  16 //
  17 // eCos is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  18 // WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  19 // FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  20 // for more details.
  21 //
  22 // You should have received a copy of the GNU General Public License along
  23 // with eCos; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  24 // 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  25 //
  26 // As a special exception, if other files instantiate templates or use macros
  27 // or inline functions from this file, or you compile this file and link it
  28 // with other works to produce a work based on this file, this file does not
  29 // by itself cause the resulting work to be covered by the GNU General Public
  30 // License. However the source code for this file must still be made available
  31 // in accordance with section (3) of the GNU General Public License.
  32 //
  33 // This exception does not invalidate any other reasons why a work based on
  34 // this file might be covered by the GNU General Public License.
  35 //
  36 // Alternative licenses for eCos may be arranged by contacting Red Hat, Inc.
  37 // at http://sources.redhat.com/ecos/ecos-license/
  38 // -------------------------------------------
  39 //####ECOSGPLCOPYRIGHTEND####
  40 //####OTHERCOPYRIGHTBEGIN####
  41 //
  42 //  The structure definitions below are taken from include/asm-ppc/mbx.h in
  43 //  the Linux kernel, Copyright (c) 1997 Dan Malek. Their presence
  44 //  here is for the express purpose of communication with the Linux kernel
  45 //  being booted and is considered 'fair use' by the original author and
  46 //  are included with his permission.
  47 //
  48 //####OTHERCOPYRIGHTEND####
  49 //==========================================================================
  50 //#####DESCRIPTIONBEGIN####
  51 //
  52 // Author(s):    msalter
  53 // Contributors: gthomas,msalter
  54 // Date:         2002-01-14
  55 // Purpose:
  56 // Description:
  57 //
  58 // This code is part of RedBoot (tm).
  59 //
  60 //####DESCRIPTIONEND####
  61 //
  62 //==========================================================================
  63
  64 #include <redboot.h>
  65 #include CYGBLD_HAL_TARGET_H
  66 #include CYGBLD_HAL_PLATFORM_H
  67
  68 #include <cyg/hal/hal_intr.h>
  69 #include <cyg/hal/hal_cache.h>
  70
  71 #ifdef CYGSEM_REDBOOT_HAL_LINUX_BOOT
  72
  73 #include CYGHWR_MEMORY_LAYOUT_H
  74
  75 //=========================================================================
  76
  77 // Exported CLI function(s)
  78 static void do_exec(int argc, char *argv[]);
  79 RedBoot_cmd("exec",
  80             "Execute an image - with MMU off",
  81             "[-w timeout]\n"
  82             "        [-r <ramdisk addr> [-s <ramdisk length>]]\n"
  83             "        [-c \"kernel command line\"] [<entry_point>]",
  84             do_exec
  85     );
  86
  87 //=========================================================================
  88 // Imported from Linux kernel include/asm-ppc/mbx.h
  89 //   Copyright (c) 1997 Dan Malek (dmalek@jlc.net)
  90 //   Used with permission of author.
  91
  92
  93 /* A Board Information structure that is given to a program when
  94  * EPPC-Bug starts it up.
  95  */
  96 typedef struct bd_info {
  97         unsigned int    bi_tag;         /* Should be 0x42444944 "BDID" */
  98         unsigned int    bi_size;        /* Size of this structure */
  99         unsigned int    bi_revision;    /* revision of this structure */
 100         unsigned int    bi_bdate;       /* EPPCbug date, i.e. 0x11061997 */
 101         unsigned int    bi_memstart;    /* Memory start address */
 102         unsigned int    bi_memsize;     /* Memory (end) size in bytes */
 103         unsigned int    bi_intfreq;     /* Internal Freq, in Hz */
 104         unsigned int    bi_busfreq;     /* Bus Freq, in Hz */
 105         unsigned int    bi_clun;        /* Boot device controller */
 106         unsigned int    bi_dlun;        /* Boot device logical dev */
 107
 108         /* These fields are not part of the board information structure
 109          * provided by the boot rom.  They are filled in by embed_config.c
 110          * so we have the information consistent with other platforms.
 111          */
 112         unsigned char   bi_enetaddr[6];
 113         unsigned int    bi_baudrate;
 114 } bd_t;
 115
 116 /* Memory map for the MBX as configured by EPPC-Bug.  We could reprogram
 117  * The SIU and PCI bridge, and try to use larger MMU pages, but the
 118  * performance gain is not measureable and it certainly complicates the
 119  * generic MMU model.
 120  *
 121  * In a effort to minimize memory usage for embedded applications, any
 122  * PCI driver or ISA driver must request or map the region required by
 123  * the device.  For convenience (and since we can map up to 4 Mbytes with
 124  * a single page table page), the MMU initialization will map the
 125  * NVRAM, Status/Control registers, CPM Dual Port RAM, and the PCI
 126  * Bridge CSRs 1:1 into the kernel address space.
 127  */
 128 #define PCI_ISA_IO_ADDR         ((unsigned)0x80000000)
 129 #define PCI_ISA_IO_SIZE         ((unsigned int)(512 * 1024 * 1024))
 130 #define PCI_IDE_ADDR            ((unsigned)0x81000000)
 131 #define PCI_ISA_MEM_ADDR        ((unsigned)0xc0000000)
 132 #define PCI_ISA_MEM_SIZE        ((unsigned int)(512 * 1024 * 1024))
 133 #define PCMCIA_MEM_ADDR         ((unsigned int)0xe0000000)
 134 #define PCMCIA_MEM_SIZE         ((unsigned int)(64 * 1024 * 1024))
 135 #define PCMCIA_DMA_ADDR         ((unsigned int)0xe4000000)
 136 #define PCMCIA_DMA_SIZE         ((unsigned int)(64 * 1024 * 1024))
 137 #define PCMCIA_ATTRB_ADDR       ((unsigned int)0xe8000000)
 138 #define PCMCIA_ATTRB_SIZE       ((unsigned int)(64 * 1024 * 1024))
 139 #define PCMCIA_IO_ADDR          ((unsigned int)0xec000000)
 140 #define PCMCIA_IO_SIZE          ((unsigned int)(64 * 1024 * 1024))
 141 #define NVRAM_ADDR              ((unsigned int)0xfa000000)
 142 #define NVRAM_SIZE              ((unsigned int)(1 * 1024 * 1024))
 143 #define MBX_CSR_ADDR            ((unsigned int)0xfa100000)
 144 #define MBX_CSR_SIZE            ((unsigned int)(1 * 1024 * 1024))
 145 #define IMAP_ADDR               ((unsigned int)0xfa200000)
 146 #define IMAP_SIZE               ((unsigned int)(64 * 1024))
 147 #define PCI_CSR_ADDR            ((unsigned int)0xfa210000)
 148 #define PCI_CSR_SIZE            ((unsigned int)(64 * 1024))
 149
 150 /* Map additional physical space into well known virtual addresses.  Due
 151  * to virtual address mapping, these physical addresses are not accessible
 152  * in a 1:1 virtual to physical mapping.
 153  */
 154 #define ISA_IO_VIRT_ADDR        ((unsigned int)0xfa220000)
 155 #define ISA_IO_VIRT_SIZE        ((unsigned int)64 * 1024)
 156
 157 /* Interrupt assignments.
 158  * These are defined (and fixed) by the MBX hardware implementation.
 159  */
 160 #define POWER_FAIL_INT  SIU_IRQ0        /* Power fail */
 161 #define TEMP_HILO_INT   SIU_IRQ1        /* Temperature sensor */
 162 #define QSPAN_INT       SIU_IRQ2        /* PCI Bridge (DMA CTLR?) */
 163 #define ISA_BRIDGE_INT  SIU_IRQ3        /* All those PC things */
 164 #define COMM_L_INT      SIU_IRQ6        /* MBX Comm expansion connector pin */
 165 #define STOP_ABRT_INT   SIU_IRQ7        /* Stop/Abort header pin */
 166
 167 /* The MBX uses the 8259.
 168 */
 169 #define NR_8259_INTS    16
 170
 171 // End of imported data/structures
 172 //=========================================================================
 173
 174 #define MBX_CSR_COM1            0x02  // COM1 enabled
 175
 176 //
 177 // Execute a Linux kernel - this is a RedBoot CLI command
 178 //
 179 static void
 180 do_exec(int argc, char *argv[])
 181 {
 182     unsigned long entry;
 183     bool wait_time_set;
 184     int  wait_time;
 185     bool cmd_line_set, ramdisk_addr_set, ramdisk_size_set;
 186     unsigned long ramdisk_addr, ramdisk_size;
 187     char *cmd_line;
 188     char *cline;
 189     struct option_info opts[6];
 190
 191     bd_t *board_info;
 192
 193     CYG_INTERRUPT_STATE oldints;
 194     unsigned long sp = CYGMEM_REGION_ram+CYGMEM_REGION_ram_SIZE;
 195
 196     init_opts(&opts[0], 'w', true, OPTION_ARG_TYPE_NUM,
 197               (void **)&wait_time, (bool *)&wait_time_set, "wait timeout");
 198     init_opts(&opts[1], 'c', true, OPTION_ARG_TYPE_STR,
 199               (void **)&cmd_line, (bool *)&cmd_line_set, "kernel command line");
 200     init_opts(&opts[2], 'r', true, OPTION_ARG_TYPE_NUM,
 201               (void **)&ramdisk_addr, (bool *)&ramdisk_addr_set, "ramdisk_addr");
 202     init_opts(&opts[3], 's', true, OPTION_ARG_TYPE_NUM,
 203               (void **)&ramdisk_size, (bool *)&ramdisk_size_set, "ramdisk_size");
 204     if (!scan_opts(argc, argv, 1, opts, 4, (void *)&entry, OPTION_ARG_TYPE_NUM,
 205                    "[physical] starting address"))
 206     {
 207         return;
 208     }
 209
 210     // Make a little space at the top of the stack, and align to
 211     // 64-bit boundary.
 212     sp = (sp-8) & ~7;
 213
 214     // Set up parameter struct at top of stack
 215
 216     sp = sp-sizeof(bd_t);
 217
 218     board_info = (bd_t *)sp;
 219
 220     board_info->bi_tag          = 0x42444944;
 221     board_info->bi_size         = sizeof(board_info);
 222     board_info->bi_revision     = 1;
 223     board_info->bi_bdate        = 0x11061997;
 224     board_info->bi_memstart     = CYGMEM_REGION_ram;
 225     board_info->bi_memsize      = CYGMEM_REGION_ram_SIZE;
 226     board_info->bi_intfreq      = CYGHWR_HAL_POWERPC_BOARD_SPEED;
 227     board_info->bi_busfreq      = 66; // ????
 228     board_info->bi_clun         = 0;  // ????
 229     board_info->bi_dlun         = 0;  // ????
 230
 231     // Copy the commandline onto the stack, and set the SP to just below it.
 232
 233     // If no cmd_line set in args, set it to empty string.
 234     if( !cmd_line_set )
 235         cmd_line = "";
 236
 237     {
 238         int len,i;
 239
 240         // get length of string
 241         for( len = 0; cmd_line[len] != '\0'; len++ );
 242
 243         // decrement sp by length of string and align to
 244         // word boundary.
 245         sp = (sp-(len+1)) & ~3;
 246
 247         // assign this SP value to command line start
 248         cline = (char *)sp;
 249
 250         // copy command line over.
 251         for( i = 0; i < len; i++ )
 252             cline[i] = cmd_line[i];
 253         cline[len] = '\0';
 254
 255         // adjust SP to 64 bit boundary, and leave a little space
 256         // between it and the commandline for PowerPC calling
 257         // conventions.
 258
 259         sp = (sp-32)&~7;
 260
 261     }
 262
 263     // Disable interrupts
 264     HAL_DISABLE_INTERRUPTS(oldints);
 265
 266     // Put the caches to sleep.
 267     HAL_DCACHE_SYNC();
 268     HAL_ICACHE_DISABLE();
 269     HAL_DCACHE_DISABLE();
 270     HAL_DCACHE_SYNC();
 271     HAL_ICACHE_INVALIDATE_ALL();
 272     HAL_DCACHE_INVALIDATE_ALL();
 273
 274 //    diag_printf("entry %08x sp %08x bi %08x cl %08x\n",
 275 //              entry,sp,board_info,cline);
 276 //    breakpoint();
 277
 278     // Call into Linux
 279     *(volatile unsigned char *)MBX_CSR_ADDR |= MBX_CSR_COM1;  // Magic that says COM1 enabled
 280     __asm__ volatile (
 281                        // Linux seems to want the I/O mapped at 0xFA200000
 282                        "lis     3,0xFA20\n"
 283                        "mtspr   638,3\n"
 284
 285                        // Start by disabling MMU - the mappings are
 286                        // 1-1 so this should not cause any problems
 287                        "mfmsr   3\n"
 288                        "li      4,0xFFFFFFCF\n"
 289                        "and     3,3,4\n"
 290                        "sync\n"
 291                        "mtmsr   3\n"
 292                        "sync\n"
 293
 294                        // Now set up parameters to jump into linux
 295
 296                        "mtlr    %0\n"           // set entry address in LR
 297                        "mr      1,%1\n"         // set stack pointer
 298                        "mr      3,%2\n"         // set board info in R3
 299                        "mr      4,%3\n"         // set command line in R4
 300                        "blr          \n"        // jump into linux
 301                        :
 302                        : "r"(entry),"r"(sp),"r"(board_info),"r"(cline)
 303                        : "r3", "r4"
 304
 305                      );
 306 }
 307
 308 #endif // CYGSEM_REDBOOT_HAL_LINUX_BOOT
 309
 310 //=========================================================================
 311 // EOF redboot_linux_exec.c