arch/avr32/kernel/setup.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004-2006 Atmel Corporation
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8
   9 #include <linux/clk.h>
  10 #include <linux/init.h>
  11 #include <linux/initrd.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/console.h>
  14 #include <linux/ioport.h>
  15 #include <linux/bootmem.h>
  16 #include <linux/fs.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/root_dev.h>
  20 #include <linux/cpu.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <asm/processor.h>
  25 #include <asm/pgtable.h>
  26 #include <asm/setup.h>
  27 #include <asm/sysreg.h>
  28
  29 #include <mach/board.h>
  30 #include <mach/init.h>
  31
  32 extern int root_mountflags;
  33
  34 /*
  35  * Initialize loops_per_jiffy as 5000000 (500MIPS).
  36  * Better make it too large than too small...
  37  */
  38 struct avr32_cpuinfo boot_cpu_data = {
  39         .loops_per_jiffy = 5000000
  40 };
  41 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
  42
  43 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
  44
  45 /*
  46  * Standard memory resources
  47  */
  48 static struct resource __initdata kernel_data = {
  49         .name   = "Kernel data",
  50         .start  = 0,
  51         .end    = 0,
  52         .flags  = IORESOURCE_MEM,
  53 };
  54 static struct resource __initdata kernel_code = {
  55         .name   = "Kernel code",
  56         .start  = 0,
  57         .end    = 0,
  58         .flags  = IORESOURCE_MEM,
  59         .sibling = &kernel_data,
  60 };
  61
  62 /*
  63  * Available system RAM and reserved regions as singly linked
  64  * lists. These lists are traversed using the sibling pointer in
  65  * struct resource and are kept sorted at all times.
  66  */
  67 static struct resource *__initdata system_ram;
  68 static struct resource *__initdata reserved = &kernel_code;
  69
  70 /*
  71  * We need to allocate these before the bootmem allocator is up and
  72  * running, so we need this "cache". 32 entries are probably enough
  73  * for all but the most insanely complex systems.
  74  */
  75 static struct resource __initdata res_cache[32];
  76 static unsigned int __initdata res_cache_next_free;
  77
  78 static void __init resource_init(void)
  79 {
  80         struct resource *mem, *res;
  81         struct resource *new;
  82
  83         kernel_code.start = __pa(init_mm.start_code);
  84
  85         for (mem = system_ram; mem; mem = mem->sibling) {
  86                 new = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource));
  87                 memcpy(new, mem, sizeof(struct resource));
  88
  89                 new->sibling = NULL;
  90                 if (request_resource(&iomem_resource, new))
  91                         printk(KERN_WARNING "Bad RAM resource %08x-%08x\n",
  92                                mem->start, mem->end);
  93         }
  94
  95         for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
  96                 new = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource));
  97                 memcpy(new, res, sizeof(struct resource));
  98
  99                 new->sibling = NULL;
 100                 if (insert_resource(&iomem_resource, new))
 101                         printk(KERN_WARNING
 102                                "Bad reserved resource %s (%08x-%08x)\n",
 103                                res->name, res->start, res->end);
 104         }
 105 }
 106
 107 static void __init
 108 add_physical_memory(resource_size_t start, resource_size_t end)
 109 {
 110         struct resource *new, *next, **pprev;
 111
 112         for (pprev = &system_ram, next = system_ram; next;
 113              pprev = &next->sibling, next = next->sibling) {
 114                 if (end < next->start)
 115                         break;
 116                 if (start <= next->end) {
 117                         printk(KERN_WARNING
 118                                "Warning: Physical memory map is broken\n");
 119                         printk(KERN_WARNING
 120                                "Warning: %08x-%08x overlaps %08x-%08x\n",
 121                                start, end, next->start, next->end);
 122                         return;
 123                 }
 124         }
 125
 126         if (res_cache_next_free >= ARRAY_SIZE(res_cache)) {
 127                 printk(KERN_WARNING
 128                        "Warning: Failed to add physical memory %08x-%08x\n",
 129                        start, end);
 130                 return;
 131         }
 132
 133         new = &res_cache[res_cache_next_free++];
 134         new->start = start;
 135         new->end = end;
 136         new->name = "System RAM";
 137         new->flags = IORESOURCE_MEM;
 138
 139         *pprev = new;
 140 }
 141
 142 static int __init
 143 add_reserved_region(resource_size_t start, resource_size_t end,
 144                     const char *name)
 145 {
 146         struct resource *new, *next, **pprev;
 147
 148         if (end < start)
 149                 return -EINVAL;
 150
 151         if (res_cache_next_free >= ARRAY_SIZE(res_cache))
 152                 return -ENOMEM;
 153
 154         for (pprev = &reserved, next = reserved; next;
 155              pprev = &next->sibling, next = next->sibling) {
 156                 if (end < next->start)
 157                         break;
 158                 if (start <= next->end)
 159                         return -EBUSY;
 160         }
 161
 162         new = &res_cache[res_cache_next_free++];
 163         new->start = start;
 164         new->end = end;
 165         new->name = name;
 166         new->sibling = next;
 167         new->flags = IORESOURCE_MEM;
 168
 169         *pprev = new;
 170
 171         return 0;
 172 }
 173
 174 static unsigned long __init
 175 find_free_region(const struct resource *mem, resource_size_t size,
 176                  resource_size_t align)
 177 {
 178         struct resource *res;
 179         unsigned long target;
 180
 181         target = ALIGN(mem->start, align);
 182         for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
 183                 if ((target + size) <= res->start)
 184                         break;
 185                 if (target <= res->end)
 186                         target = ALIGN(res->end + 1, align);
 187         }
 188
 189         if ((target + size) > (mem->end + 1))
 190                 return mem->end + 1;
 191
 192         return target;
 193 }
 194
 195 static int __init
 196 alloc_reserved_region(resource_size_t *start, resource_size_t size,
 197                       resource_size_t align, const char *name)
 198 {
 199         struct resource *mem;
 200         resource_size_t target;
 201         int ret;
 202
 203         for (mem = system_ram; mem; mem = mem->sibling) {
 204                 target = find_free_region(mem, size, align);
 205                 if (target <= mem->end) {
 206                         ret = add_reserved_region(target, target + size - 1,
 207                                                   name);
 208                         if (!ret)
 209                                 *start = target;
 210                         return ret;
 211                 }
 212         }
 213
 214         return -ENOMEM;
 215 }
 216
 217 /*
 218  * Early framebuffer allocation. Works as follows:
 219  *   - If fbmem_size is zero, nothing will be allocated or reserved.
 220  *   - If fbmem_start is zero when setup_bootmem() is called,
 221  *     a block of fbmem_size bytes will be reserved before bootmem
 222  *     initialization. It will be aligned to the largest page size
 223  *     that fbmem_size is a multiple of.
 224  *   - If fbmem_start is nonzero, an area of size fbmem_size will be
 225  *     reserved at the physical address fbmem_start if possible. If
 226  *     it collides with other reserved memory, a different block of
 227  *     same size will be allocated, just as if fbmem_start was zero.
 228  *
 229  * Board-specific code may use these variables to set up platform data
 230  * for the framebuffer driver if fbmem_size is nonzero.
 231  */
 232 resource_size_t __initdata fbmem_start;
 233 resource_size_t __initdata fbmem_size;
 234
 235 /*
 236  * "fbmem=xxx[kKmM]" allocates the specified amount of boot memory for
 237  * use as framebuffer.
 238  *
 239  * "fbmem=xxx[kKmM]@yyy[kKmM]" defines a memory region of size xxx and
 240  * starting at yyy to be reserved for use as framebuffer.
 241  *
 242  * The kernel won't verify that the memory region starting at yyy
 243  * actually contains usable RAM.
 244  */
 245 static int __init early_parse_fbmem(char *p)
 246 {
 247         int ret;
 248         unsigned long align;
 249
 250         fbmem_size = memparse(p, &p);
 251         if (*p == '@') {
 252                 fbmem_start = memparse(p + 1, &p);
 253                 ret = add_reserved_region(fbmem_start,
 254                                           fbmem_start + fbmem_size - 1,
 255                                           "Framebuffer");
 256                 if (ret) {
 257                         printk(KERN_WARNING
 258                                "Failed to reserve framebuffer memory\n");
 259                         fbmem_start = 0;
 260                 }
 261         }
 262
 263         if (!fbmem_start) {
 264                 if ((fbmem_size & 0x000fffffUL) == 0)
 265                         align = 0x100000;       /* 1 MiB */
 266                 else if ((fbmem_size & 0x0000ffffUL) == 0)
 267                         align = 0x10000;        /* 64 KiB */
 268                 else
 269                         align = 0x1000;         /* 4 KiB */
 270
 271                 ret = alloc_reserved_region(&fbmem_start, fbmem_size,
 272                                             align, "Framebuffer");
 273                 if (ret) {
 274                         printk(KERN_WARNING
 275                                "Failed to allocate framebuffer memory\n");
 276                         fbmem_size = 0;
 277                 } else {
 278                         memset(__va(fbmem_start), 0, fbmem_size);
 279                 }
 280         }
 281
 282         return 0;
 283 }
 284 early_param("fbmem", early_parse_fbmem);
 285
 286 /*
 287  * Pick out the memory size.  We look for mem=size@start,
 288  * where start and size are "size[KkMmGg]"
 289  */
 290 static int __init early_mem(char *p)
 291 {
 292         resource_size_t size, start;
 293
 294         start = system_ram->start;
 295         size  = memparse(p, &p);
 296         if (*p == '@')
 297                 start = memparse(p + 1, &p);
 298
 299         system_ram->start = start;
 300         system_ram->end = system_ram->start + size - 1;
 301         return 0;
 302 }
 303 early_param("mem", early_mem);
 304
 305 static int __init parse_tag_core(struct tag *tag)
 306 {
 307         if (tag->hdr.size > 2) {
 308                 if ((tag->u.core.flags & 1) == 0)
 309                         root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 310                 ROOT_DEV = new_decode_dev(tag->u.core.rootdev);
 311         }
 312         return 0;
 313 }
 314 __tagtable(ATAG_CORE, parse_tag_core);
 315
 316 static int __init parse_tag_mem(struct tag *tag)
 317 {
 318         unsigned long start, end;
 319
 320         /*
 321          * Ignore zero-sized entries. If we're running standalone, the
 322          * SDRAM code may emit such entries if something goes
 323          * wrong...
 324          */
 325         if (tag->u.mem_range.size == 0)
 326                 return 0;
 327
 328         start = tag->u.mem_range.addr;
 329         end = tag->u.mem_range.addr + tag->u.mem_range.size - 1;
 330
 331         add_physical_memory(start, end);
 332         return 0;
 333 }
 334 __tagtable(ATAG_MEM, parse_tag_mem);
 335
 336 static int __init parse_tag_rdimg(struct tag *tag)
 337 {
 338 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 339         struct tag_mem_range *mem = &tag->u.mem_range;
 340         int ret;
 341
 342         if (initrd_start) {
 343                 printk(KERN_WARNING
 344                        "Warning: Only the first initrd image will be used\n");
 345                 return 0;
 346         }
 347
 348         ret = add_reserved_region(mem->addr, mem->addr + mem->size - 1,
 349                                   "initrd");
 350         if (ret) {
 351                 printk(KERN_WARNING
 352                        "Warning: Failed to reserve initrd memory\n");
 353                 return ret;
 354         }
 355
 356         initrd_start = (unsigned long)__va(mem->addr);
 357         initrd_end = initrd_start + mem->size;
 358 #else
 359         printk(KERN_WARNING "RAM disk image present, but "
 360                "no initrd support in kernel, ignoring\n");
 361 #endif
 362
 363         return 0;
 364 }
 365 __tagtable(ATAG_RDIMG, parse_tag_rdimg);
 366
 367 static int __init parse_tag_rsvd_mem(struct tag *tag)
 368 {
 369         struct tag_mem_range *mem = &tag->u.mem_range;
 370
 371         return add_reserved_region(mem->addr, mem->addr + mem->size - 1,
 372                                    "Reserved");
 373 }
 374 __tagtable(ATAG_RSVD_MEM, parse_tag_rsvd_mem);
 375
 376 static int __init parse_tag_cmdline(struct tag *tag)
 377 {
 378         strlcpy(boot_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
 379         return 0;
 380 }
 381 __tagtable(ATAG_CMDLINE, parse_tag_cmdline);
 382
 383 static int __init parse_tag_clock(struct tag *tag)
 384 {
 385         /*
 386          * We'll figure out the clocks by peeking at the system
 387          * manager regs directly.
 388          */
 389         return 0;
 390 }
 391 __tagtable(ATAG_CLOCK, parse_tag_clock);
 392
 393 /*
 394  * Scan the tag table for this tag, and call its parse function. The
 395  * tag table is built by the linker from all the __tagtable
 396  * declarations.
 397  */
 398 static int __init parse_tag(struct tag *tag)
 399 {
 400         extern struct tagtable __tagtable_begin, __tagtable_end;
 401         struct tagtable *t;
 402
 403         for (t = &__tagtable_begin; t < &__tagtable_end; t++)
 404                 if (tag->hdr.tag == t->tag) {
 405                         t->parse(tag);
 406                         break;
 407                 }
 408
 409         return t < &__tagtable_end;
 410 }
 411
 412 /*
 413  * Parse all tags in the list we got from the boot loader
 414  */
 415 static void __init parse_tags(struct tag *t)
 416 {
 417         for (; t->hdr.tag != ATAG_NONE; t = tag_next(t))
 418                 if (!parse_tag(t))
 419                         printk(KERN_WARNING
 420                                "Ignoring unrecognised tag 0x%08x\n",
 421                                t->hdr.tag);
 422 }
 423
 424 /*
 425  * Find a free memory region large enough for storing the
 426  * bootmem bitmap.
 427  */
 428 static unsigned long __init
 429 find_bootmap_pfn(const struct resource *mem)
 430 {
 431         unsigned long bootmap_pages, bootmap_len;
 432         unsigned long node_pages = PFN_UP(mem->end - mem->start + 1);
 433         unsigned long bootmap_start;
 434
 435         bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(node_pages);
 436         bootmap_len = bootmap_pages << PAGE_SHIFT;
 437
 438         /*
 439          * Find a large enough region without reserved pages for
 440          * storing the bootmem bitmap. We can take advantage of the
 441          * fact that all lists have been sorted.
 442          *
 443          * We have to check that we don't collide with any reserved
 444          * regions, which includes the kernel image and any RAMDISK
 445          * images.
 446          */
 447         bootmap_start = find_free_region(mem, bootmap_len, PAGE_SIZE);
 448
 449         return bootmap_start >> PAGE_SHIFT;
 450 }
 451
 452 #define MAX_LOWMEM      HIGHMEM_START
 453 #define MAX_LOWMEM_PFN  PFN_DOWN(MAX_LOWMEM)
 454
 455 static void __init setup_bootmem(void)
 456 {
 457         unsigned bootmap_size;
 458         unsigned long first_pfn, bootmap_pfn, pages;
 459         unsigned long max_pfn, max_low_pfn;
 460         unsigned node = 0;
 461         struct resource *res;
 462
 463         printk(KERN_INFO "Physical memory:\n");
 464         for (res = system_ram; res; res = res->sibling)
 465                 printk("  %08x-%08x\n", res->start, res->end);
 466         printk(KERN_INFO "Reserved memory:\n");
 467         for (res = reserved; res; res = res->sibling)
 468                 printk("  %08x-%08x: %s\n",
 469                        res->start, res->end, res->name);
 470
 471         nodes_clear(node_online_map);
 472
 473         if (system_ram->sibling)
 474                 printk(KERN_WARNING "Only using first memory bank\n");
 475
 476         for (res = system_ram; res; res = NULL) {
 477                 first_pfn = PFN_UP(res->start);
 478                 max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(res->end + 1);
 479                 bootmap_pfn = find_bootmap_pfn(res);
 480                 if (bootmap_pfn > max_pfn)
 481                         panic("No space for bootmem bitmap!\n");
 482
 483                 if (max_low_pfn > MAX_LOWMEM_PFN) {
 484                         max_low_pfn = MAX_LOWMEM_PFN;
 485 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
 486                         /*
 487                          * Lowmem is memory that can be addressed
 488                          * directly through P1/P2
 489                          */
 490                         printk(KERN_WARNING
 491                                "Node %u: Only %ld MiB of memory will be used.\n",
 492                                node, MAX_LOWMEM >> 20);
 493                         printk(KERN_WARNING "Use a HIGHMEM enabled kernel.\n");
 494 #else
 495 #error HIGHMEM is not supported by AVR32 yet
 496 #endif
 497                 }
 498
 499                 /* Initialize the boot-time allocator with low memory only. */
 500                 bootmap_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(node), bootmap_pfn,
 501                                                  first_pfn, max_low_pfn);
 502
 503                 /*
 504                  * Register fully available RAM pages with the bootmem
 505                  * allocator.
 506                  */
 507                 pages = max_low_pfn - first_pfn;
 508                 free_bootmem_node (NODE_DATA(node), PFN_PHYS(first_pfn),
 509                                    PFN_PHYS(pages));
 510
 511                 /* Reserve space for the bootmem bitmap... */
 512                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node),
 513                                      PFN_PHYS(bootmap_pfn),
 514                                      bootmap_size,
 515                                      BOOTMEM_DEFAULT);
 516
 517                 /* ...and any other reserved regions. */
 518                 for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
 519                         if (res->start > PFN_PHYS(max_pfn))
 520                                 break;
 521
 522                         /*
 523                          * resource_init will complain about partial
 524                          * overlaps, so we'll just ignore such
 525                          * resources for now.
 526                          */
 527                         if (res->start >= PFN_PHYS(first_pfn)
 528                             && res->end < PFN_PHYS(max_pfn))
 529                                 reserve_bootmem_node(
 530                                         NODE_DATA(node), res->start,
 531                                         res->end - res->start + 1,
 532                                         BOOTMEM_DEFAULT);
 533                 }
 534
 535                 node_set_online(node);
 536         }
 537 }
 538
 539 void __init setup_arch (char **cmdline_p)
 540 {
 541         struct clk *cpu_clk;
 542
 543         init_mm.start_code = (unsigned long)_text;
 544         init_mm.end_code = (unsigned long)_etext;
 545         init_mm.end_data = (unsigned long)_edata;
 546         init_mm.brk = (unsigned long)_end;
 547
 548         /*
 549          * Include .init section to make allocations easier. It will
 550          * be removed before the resource is actually requested.
 551          */
 552         kernel_code.start = __pa(__init_begin);
 553         kernel_code.end = __pa(init_mm.end_code - 1);
 554         kernel_data.start = __pa(init_mm.end_code);
 555         kernel_data.end = __pa(init_mm.brk - 1);
 556
 557         parse_tags(bootloader_tags);
 558
 559         setup_processor();
 560         setup_platform();
 561         setup_board();
 562
 563         cpu_clk = clk_get(NULL, "cpu");
 564         if (IS_ERR(cpu_clk)) {
 565                 printk(KERN_WARNING "Warning: Unable to get CPU clock\n");
 566         } else {
 567                 unsigned long cpu_hz = clk_get_rate(cpu_clk);
 568
 569                 /*
 570                  * Well, duh, but it's probably a good idea to
 571                  * increment the use count.
 572                  */
 573                 clk_enable(cpu_clk);
 574
 575                 boot_cpu_data.clk = cpu_clk;
 576                 boot_cpu_data.loops_per_jiffy = cpu_hz * 4;
 577                 printk("CPU: Running at %lu.%03lu MHz\n",
 578                        ((cpu_hz + 500) / 1000) / 1000,
 579                        ((cpu_hz + 500) / 1000) % 1000);
 580         }
 581
 582         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 583         *cmdline_p = command_line;
 584         parse_early_param();
 585
 586         setup_bootmem();
 587
 588 #ifdef CONFIG_VT
 589         conswitchp = &dummy_con;
 590 #endif
 591
 592         paging_init();
 593         resource_init();
 594 }