arch/x86/lib/board.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2008-2011
   3  * Graeme Russ, <graeme.russ@gmail.com>
   4  *
   5  * (C) Copyright 2002
   6  * Daniel Engström, Omicron Ceti AB, <daniel@omicron.se>
   7  *
   8  * (C) Copyright 2002
   9  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, <wd@denx.de>
  10  *
  11  * (C) Copyright 2002
  12  * Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
  13  * Marius Groeger <mgroeger@sysgo.de>
  14  *
  15  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
  16  * project.
  17  *
  18  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  19  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  20  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  21  * the License, or (at your option) any later version.
  22  *
  23  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  24  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  25  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  26  * GNU General Public License for more details.
  27  *
  28  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  29  * along with this program; if not, write to the Free Software
  30  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  31  * MA 02111-1307 USA
  32  */
  33
  34 #include <common.h>
  35 #include <watchdog.h>
  36 #include <command.h>
  37 #include <stdio_dev.h>
  38 #include <version.h>
  39 #include <malloc.h>
  40 #include <net.h>
  41 #include <ide.h>
  42 #include <serial.h>
  43 #include <asm/u-boot-x86.h>
  44 #include <elf.h>
  45 #include <asm/processor.h>
  46
  47 #ifdef CONFIG_BITBANGMII
  48 #include <miiphy.h>
  49 #endif
  50
  51 /************************************************************************
  52  * Init Utilities                                                       *
  53  ************************************************************************
  54  * Some of this code should be moved into the core functions,
  55  * or dropped completely,
  56  * but let's get it working (again) first...
  57  */
  58 static int init_baudrate(void)
  59 {
  60         gd->baudrate = getenv_ulong("baudrate", 10, CONFIG_BAUDRATE);
  61         return 0;
  62 }
  63
  64 static int display_banner(void)
  65 {
  66
  67         printf("\n\n%s\n\n", version_string);
  68
  69         return 0;
  70 }
  71
  72 static int display_dram_config(void)
  73 {
  74         int i;
  75
  76         puts("DRAM Configuration:\n");
  77
  78         for (i = 0; i < CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) {
  79                 printf("Bank #%d: %08lx ", i, gd->bd->bi_dram[i].start);
  80                 print_size(gd->bd->bi_dram[i].size, "\n");
  81         }
  82
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
  87 static void display_flash_config(ulong size)
  88 {
  89         puts("Flash: ");
  90         print_size(size, "\n");
  91 }
  92 #endif
  93
  94 /*
  95  * Breath some life into the board...
  96  *
  97  * Initialize an SMC for serial comms, and carry out some hardware
  98  * tests.
  99  *
 100  * The first part of initialization is running from Flash memory;
 101  * its main purpose is to initialize the RAM so that we
 102  * can relocate the monitor code to RAM.
 103  */
 104
 105 /*
 106  * All attempts to come up with a "common" initialization sequence
 107  * that works for all boards and architectures failed: some of the
 108  * requirements are just _too_ different. To get rid of the resulting
 109  * mess of board dependend #ifdef'ed code we now make the whole
 110  * initialization sequence configurable to the user.
 111  *
 112  * The requirements for any new initalization function is simple: it
 113  * receives a pointer to the "global data" structure as it's only
 114  * argument, and returns an integer return code, where 0 means
 115  * "continue" and != 0 means "fatal error, hang the system".
 116  */
 117 typedef int (init_fnc_t) (void);
 118
 119 static int calculate_relocation_address(void);
 120 static int copy_uboot_to_ram(void);
 121 static int clear_bss(void);
 122 static int do_elf_reloc_fixups(void);
 123 static int copy_gd_to_ram(void);
 124
 125 init_fnc_t *init_sequence_f[] = {
 126         cpu_init_f,
 127         board_early_init_f,
 128         env_init,
 129         init_baudrate,
 130         serial_init,
 131         console_init_f,
 132         dram_init_f,
 133         calculate_relocation_address,
 134         copy_uboot_to_ram,
 135         clear_bss,
 136         do_elf_reloc_fixups,
 137
 138         NULL,
 139 };
 140
 141 init_fnc_t *init_sequence_r[] = {
 142         copy_gd_to_ram,
 143         cpu_init_r,             /* basic cpu dependent setup */
 144         board_early_init_r,     /* basic board dependent setup */
 145         dram_init,              /* configure available RAM banks */
 146         interrupt_init,         /* set up exceptions */
 147         timer_init,
 148         display_banner,
 149         display_dram_config,
 150
 151         NULL,
 152 };
 153
 154 static int calculate_relocation_address(void)
 155 {
 156         ulong text_start = (ulong)&__text_start;
 157         ulong bss_end = (ulong)&__bss_end;
 158         ulong dest_addr;
 159
 160         /*
 161          * NOTE: All destination address are rounded down to 16-byte
 162          *       boundary to satisfy various worst-case alignment
 163          *       requirements
 164          */
 165
 166         /* Global Data is at top of available memory */
 167         dest_addr = gd->ram_size;
 168         dest_addr -= GENERATED_GBL_DATA_SIZE;
 169         dest_addr &= ~15;
 170         gd->new_gd_addr = dest_addr;
 171
 172         /* GDT is below Global Data */
 173         dest_addr -= X86_GDT_SIZE;
 174         dest_addr &= ~15;
 175         gd->gdt_addr = dest_addr;
 176
 177         /* Stack is below GDT */
 178         gd->start_addr_sp = dest_addr;
 179
 180         /* U-Boot is below the stack */
 181         dest_addr -= CONFIG_SYS_STACK_SIZE;
 182         dest_addr -= (bss_end - text_start);
 183         dest_addr &= ~15;
 184         gd->relocaddr = dest_addr;
 185         gd->reloc_off = (dest_addr - text_start);
 186
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 static int copy_uboot_to_ram(void)
 191 {
 192         size_t len = (size_t)&__data_end - (size_t)&__text_start;
 193
 194         memcpy((void *)gd->relocaddr, (void *)&__text_start, len);
 195
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static int clear_bss(void)
 200 {
 201         ulong dst_addr = (ulong)&__bss_start + gd->reloc_off;
 202         size_t len = (size_t)&__bss_end - (size_t)&__bss_start;
 203
 204         memset((void *)dst_addr, 0x00, len);
 205
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 static int do_elf_reloc_fixups(void)
 210 {
 211         Elf32_Rel *re_src = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_start);
 212         Elf32_Rel *re_end = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_end);
 213
 214         Elf32_Addr *offset_ptr_rom;
 215         Elf32_Addr *offset_ptr_ram;
 216
 217         /* The size of the region of u-boot that runs out of RAM. */
 218         uintptr_t size = (uintptr_t)&__bss_end - (uintptr_t)&__text_start;
 219
 220         do {
 221                 /* Get the location from the relocation entry */
 222                 offset_ptr_rom = (Elf32_Addr *)re_src->r_offset;
 223
 224                 /* Check that the location of the relocation is in .text */
 225                 if (offset_ptr_rom >= (Elf32_Addr *)CONFIG_SYS_TEXT_BASE) {
 226
 227                         /* Switch to the in-RAM version */
 228                         offset_ptr_ram = (Elf32_Addr *)((ulong)offset_ptr_rom +
 229                                                         gd->reloc_off);
 230
 231                         /* Check that the target points into .text */
 232                         if (*offset_ptr_ram >= CONFIG_SYS_TEXT_BASE &&
 233                                         *offset_ptr_ram <
 234                                         (CONFIG_SYS_TEXT_BASE + size)) {
 235                                 *offset_ptr_ram += gd->reloc_off;
 236                         }
 237                 }
 238         } while (re_src++ < re_end);
 239
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 /* Load U-Boot into RAM, initialize BSS, perform relocation adjustments */
 244 void board_init_f(ulong boot_flags)
 245 {
 246         init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 247
 248         gd->flags = boot_flags;
 249
 250         for (init_fnc_ptr = init_sequence_f; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
 251                 if ((*init_fnc_ptr)() != 0)
 252                         hang();
 253         }
 254
 255         /*
 256          * SDRAM is now initialised, U-Boot has been copied into SDRAM,
 257          * the BSS has been cleared etc. The final stack can now be setup
 258          * in SDRAM. Code execution will continue (momentarily) in Flash,
 259          * but with the stack in SDRAM and Global Data in temporary memory
 260          * (CPU cache)
 261          */
 262         board_init_f_r_trampoline(gd->start_addr_sp);
 263
 264         /* NOTREACHED - board_init_f_r_trampoline() does not return */
 265         while (1)
 266                 ;
 267 }
 268
 269 void board_init_f_r(void)
 270 {
 271         /*
 272          * Transfer execution from Flash to RAM by calculating the address
 273          * of the in-RAM copy of board_init_r() and calling it
 274          */
 275         (board_init_r + gd->reloc_off)(gd, gd->relocaddr);
 276
 277         /* NOTREACHED - board_init_r() does not return */
 278         while (1)
 279                 ;
 280 }
 281
 282 static int copy_gd_to_ram(void)
 283 {
 284         gd_t *ram_gd;
 285
 286         /*
 287          * Global data is still in temporary memory (the CPU cache).
 288          * calculate_relocation_address() has set gd->new_gd_addr to
 289          * where the global data lives in RAM but getting it there
 290          * safely is a bit tricky due to the 'F-Segment Hack' that
 291          * we need to use for x86
 292          */
 293         ram_gd = (gd_t *)gd->new_gd_addr;
 294         memcpy((void *)ram_gd, gd, sizeof(gd_t));
 295
 296         /*
 297          * Reload the Global Descriptor Table so FS points to the
 298          * in-RAM copy of Global Data (calculate_relocation_address()
 299          * has already calculated the in-RAM location of the GDT)
 300          */
 301         ram_gd->gd_addr = (ulong)ram_gd;
 302         init_gd(ram_gd, (u64 *)gd->gdt_addr);
 303
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
 308 {
 309 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 310         char *s;
 311 #endif
 312 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
 313         ulong size;
 314 #endif
 315         static bd_t bd_data;
 316         init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 317
 318         show_boot_progress(0x21);
 319
 320         /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
 321         __asm__ __volatile__("" : : : "memory");
 322
 323         gd->flags |= GD_FLG_RELOC;
 324
 325         gd->bd = &bd_data;
 326         memset(gd->bd, 0, sizeof(bd_t));
 327         show_boot_progress(0x22);
 328
 329         gd->baudrate =  CONFIG_BAUDRATE;
 330
 331         mem_malloc_init((((ulong)dest_addr - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)+3)&~3,
 332                         CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);
 333
 334         for (init_fnc_ptr = init_sequence_r; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
 335                 if ((*init_fnc_ptr)() != 0)
 336                         hang();
 337         }
 338         show_boot_progress(0x23);
 339
 340 #ifdef CONFIG_SERIAL_MULTI
 341         serial_initialize();
 342 #endif
 343
 344 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
 345         /* configure available FLASH banks */
 346         size = flash_init();
 347         display_flash_config(size);
 348         show_boot_progress(0x24);
 349 #endif
 350
 351         show_boot_progress(0x25);
 352
 353         /* initialize environment */
 354         env_relocate();
 355         show_boot_progress(0x26);
 356
 357
 358 #ifdef CONFIG_CMD_NET
 359         /* IP Address */
 360         bd_data.bi_ip_addr = getenv_IPaddr("ipaddr");
 361 #endif
 362
 363 #if defined(CONFIG_PCI)
 364         /*
 365          * Do pci configuration
 366          */
 367         pci_init();
 368 #endif
 369
 370         show_boot_progress(0x27);
 371
 372
 373         stdio_init();
 374
 375         jumptable_init();
 376
 377         /* Initialize the console (after the relocation and devices init) */
 378         console_init_r();
 379
 380 #ifdef CONFIG_MISC_INIT_R
 381         /* miscellaneous platform dependent initialisations */
 382         misc_init_r();
 383 #endif
 384
 385 #if defined(CONFIG_CMD_PCMCIA) && !defined(CONFIG_CMD_IDE)
 386         WATCHDOG_RESET();
 387         puts("PCMCIA:");
 388         pcmcia_init();
 389 #endif
 390
 391 #if defined(CONFIG_CMD_KGDB)
 392         WATCHDOG_RESET();
 393         puts("KGDB:  ");
 394         kgdb_init();
 395 #endif
 396
 397         /* enable exceptions */
 398         enable_interrupts();
 399         show_boot_progress(0x28);
 400
 401 #ifdef CONFIG_STATUS_LED
 402         status_led_set(STATUS_LED_BOOT, STATUS_LED_BLINKING);
 403 #endif
 404
 405         udelay(20);
 406
 407         /* Initialize from environment */
 408         load_addr = getenv_ulong("loadaddr", 16, load_addr);
 409 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 410         s = getenv("bootfile");
 411
 412         if (s != NULL)
 413                 copy_filename(BootFile, s, sizeof(BootFile));
 414 #endif
 415
 416         WATCHDOG_RESET();
 417
 418 #if defined(CONFIG_CMD_IDE)
 419         WATCHDOG_RESET();
 420         puts("IDE:   ");
 421         ide_init();
 422 #endif
 423
 424 #if defined(CONFIG_CMD_SCSI)
 425         WATCHDOG_RESET();
 426         puts("SCSI:  ");
 427         scsi_init();
 428 #endif
 429
 430 #if defined(CONFIG_CMD_DOC)
 431         WATCHDOG_RESET();
 432         puts("DOC:   ");
 433         doc_init();
 434 #endif
 435
 436 #ifdef CONFIG_BITBANGMII
 437         bb_miiphy_init();
 438 #endif
 439 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 440         WATCHDOG_RESET();
 441         puts("Net:   ");
 442         eth_initialize(gd->bd);
 443 #endif
 444
 445 #if (defined(CONFIG_CMD_NET)) && (0)
 446         WATCHDOG_RESET();
 447 # ifdef DEBUG
 448         puts("Reset Ethernet PHY\n");
 449 # endif
 450         reset_phy();
 451 #endif
 452
 453 #ifdef CONFIG_LAST_STAGE_INIT
 454         WATCHDOG_RESET();
 455         /*
 456          * Some parts can be only initialized if all others (like
 457          * Interrupts) are up and running (i.e. the PC-style ISA
 458          * keyboard).
 459          */
 460         last_stage_init();
 461 #endif
 462
 463
 464 #ifdef CONFIG_POST
 465         post_run(NULL, POST_RAM | post_bootmode_get(0));
 466 #endif
 467
 468         show_boot_progress(0x29);
 469
 470         /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */
 471         for (;;)
 472                 main_loop();
 473
 474         /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
 475 }
 476
 477 void hang(void)
 478 {
 479         puts("### ERROR ### Please RESET the board ###\n");
 480         for (;;)
 481                 ;
 482 }
 483
 484 unsigned long do_go_exec(ulong (*entry)(int, char * const []),
 485                          int argc, char * const argv[])
 486 {
 487         unsigned long ret = 0;
 488         char **argv_tmp;
 489
 490         /*
 491          * x86 does not use a dedicated register to pass the pointer to
 492          * the global_data, so it is instead passed as argv[-1]. By using
 493          * argv[-1], the called 'Application' can use the contents of
 494          * argv natively. However, to safely use argv[-1] a new copy of
 495          * argv is needed with the extra element
 496          */
 497         argv_tmp = malloc(sizeof(char *) * (argc + 1));
 498
 499         if (argv_tmp) {
 500                 argv_tmp[0] = (char *)gd;
 501
 502                 memcpy(&argv_tmp[1], argv, (size_t)(sizeof(char *) * argc));
 503
 504                 ret = (entry) (argc, &argv_tmp[1]);
 505                 free(argv_tmp);
 506         }
 507
 508         return ret;
 509 }
 510
 511 void setup_pcat_compatibility(void)
 512         __attribute__((weak, alias("__setup_pcat_compatibility")));
 513
 514 void __setup_pcat_compatibility(void)
 515 {
 516 }