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
 135         NULL,
 136 };
 137
 138 init_fnc_t *init_sequence_r[] = {
 139         cpu_init_r,             /* basic cpu dependent setup */
 140         board_early_init_r,     /* basic board dependent setup */
 141         dram_init,              /* configure available RAM banks */
 142         interrupt_init,         /* set up exceptions */
 143         timer_init,
 144         display_banner,
 145         display_dram_config,
 146
 147         NULL,
 148 };
 149
 150 static int calculate_relocation_address(void)
 151 {
 152         ulong text_start = (ulong)&__text_start;
 153         ulong bss_end = (ulong)&__bss_end;
 154         ulong dest_addr;
 155
 156         /*
 157          * NOTE: All destination address are rounded down to 16-byte
 158          *       boundary to satisfy various worst-case alignment
 159          *       requirements
 160          */
 161
 162         /* Global Data is at top of available memory */
 163         dest_addr = gd->ram_size;
 164         dest_addr -= GENERATED_GBL_DATA_SIZE;
 165         dest_addr &= ~15;
 166         gd->new_gd_addr = dest_addr;
 167
 168         /* GDT is below Global Data */
 169         dest_addr -= X86_GDT_SIZE;
 170         dest_addr &= ~15;
 171         gd->gdt_addr = dest_addr;
 172
 173         /* Stack is below GDT */
 174         gd->start_addr_sp = dest_addr;
 175
 176         /* U-Boot is below the stack */
 177         dest_addr -= CONFIG_SYS_STACK_SIZE;
 178         dest_addr -= (bss_end - text_start);
 179         dest_addr &= ~15;
 180         gd->relocaddr = dest_addr;
 181         gd->reloc_off = (dest_addr - text_start);
 182
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static int copy_uboot_to_ram(void)
 187 {
 188         size_t len = (size_t)&__data_end - (size_t)&__text_start;
 189
 190         memcpy((void *)gd->relocaddr, (void *)&__text_start, len);
 191
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 static int clear_bss(void)
 196 {
 197         ulong dst_addr = (ulong)&__bss_start + gd->reloc_off;
 198         size_t len = (size_t)&__bss_end - (size_t)&__bss_start;
 199
 200         memset((void *)dst_addr, 0x00, len);
 201
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 static int do_elf_reloc_fixups(void)
 206 {
 207         Elf32_Rel *re_src = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_start);
 208         Elf32_Rel *re_end = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_end);
 209
 210         Elf32_Addr *offset_ptr_rom;
 211         Elf32_Addr *offset_ptr_ram;
 212
 213         /* The size of the region of u-boot that runs out of RAM. */
 214         uintptr_t size = (uintptr_t)&__bss_end - (uintptr_t)&__text_start;
 215
 216         do {
 217                 /* Get the location from the relocation entry */
 218                 offset_ptr_rom = (Elf32_Addr *)re_src->r_offset;
 219
 220                 /* Check that the location of the relocation is in .text */
 221                 if (offset_ptr_rom >= (Elf32_Addr *)CONFIG_SYS_TEXT_BASE) {
 222
 223                         /* Switch to the in-RAM version */
 224                         offset_ptr_ram = (Elf32_Addr *)((ulong)offset_ptr_rom +
 225                                                         gd->reloc_off);
 226
 227                         /* Check that the target points into .text */
 228                         if (*offset_ptr_ram >= CONFIG_SYS_TEXT_BASE &&
 229                                         *offset_ptr_ram <
 230                                         (CONFIG_SYS_TEXT_BASE + size)) {
 231                                 *offset_ptr_ram += gd->reloc_off;
 232                         }
 233                 }
 234         } while (re_src++ < re_end);
 235
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 /* Load U-Boot into RAM, initialize BSS, perform relocation adjustments */
 240 void board_init_f(ulong boot_flags)
 241 {
 242         init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 243
 244         gd->flags = boot_flags;
 245
 246         for (init_fnc_ptr = init_sequence_f; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
 247                 if ((*init_fnc_ptr)() != 0)
 248                         hang();
 249         }
 250
 251         /*
 252          * SDRAM is now initialised, U-Boot has been copied into SDRAM,
 253          * the BSS has been cleared etc. The final stack can now be setup
 254          * in SDRAM. Code execution will continue (momentarily) in Flash,
 255          * but with the stack in SDRAM and Global Data in temporary memory
 256          * (CPU cache)
 257          */
 258         board_init_f_r_trampoline(gd->start_addr_sp);
 259
 260         /* NOTREACHED - board_init_f_r_trampoline() does not return */
 261         while (1)
 262                 ;
 263 }
 264
 265 void board_init_f_r(void)
 266 {
 267         if (copy_gd_to_ram() != 0)
 268                 hang();
 269
 270         if (init_cache() != 0)
 271                 hang();
 272
 273         copy_uboot_to_ram();
 274         clear_bss();
 275         do_elf_reloc_fixups();
 276
 277         /*
 278          * Transfer execution from Flash to RAM by calculating the address
 279          * of the in-RAM copy of board_init_r() and calling it
 280          */
 281         (board_init_r + gd->reloc_off)(gd, gd->relocaddr);
 282
 283         /* NOTREACHED - board_init_r() does not return */
 284         while (1)
 285                 ;
 286 }
 287
 288 static int copy_gd_to_ram(void)
 289 {
 290         gd_t *ram_gd;
 291
 292         /*
 293          * Global data is still in temporary memory (the CPU cache).
 294          * calculate_relocation_address() has set gd->new_gd_addr to
 295          * where the global data lives in RAM but getting it there
 296          * safely is a bit tricky due to the 'F-Segment Hack' that
 297          * we need to use for x86
 298          */
 299         ram_gd = (gd_t *)gd->new_gd_addr;
 300         memcpy((void *)ram_gd, gd, sizeof(gd_t));
 301
 302         /*
 303          * Reload the Global Descriptor Table so FS points to the
 304          * in-RAM copy of Global Data (calculate_relocation_address()
 305          * has already calculated the in-RAM location of the GDT)
 306          */
 307         ram_gd->gd_addr = (ulong)ram_gd;
 308         init_gd(ram_gd, (u64 *)gd->gdt_addr);
 309
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
 314 {
 315 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 316         char *s;
 317 #endif
 318 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
 319         ulong size;
 320 #endif
 321         static bd_t bd_data;
 322         init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 323
 324         show_boot_progress(0x21);
 325
 326         /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
 327         __asm__ __volatile__("" : : : "memory");
 328
 329         gd->flags |= GD_FLG_RELOC;
 330
 331         gd->bd = &bd_data;
 332         memset(gd->bd, 0, sizeof(bd_t));
 333         show_boot_progress(0x22);
 334
 335         gd->baudrate =  CONFIG_BAUDRATE;
 336
 337         mem_malloc_init((((ulong)dest_addr - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)+3)&~3,
 338                         CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);
 339
 340         for (init_fnc_ptr = init_sequence_r; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
 341                 if ((*init_fnc_ptr)() != 0)
 342                         hang();
 343         }
 344         show_boot_progress(0x23);
 345
 346 #ifdef CONFIG_SERIAL_MULTI
 347         serial_initialize();
 348 #endif
 349
 350 #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
 351         /* configure available FLASH banks */
 352         size = flash_init();
 353         display_flash_config(size);
 354         show_boot_progress(0x24);
 355 #endif
 356
 357         show_boot_progress(0x25);
 358
 359         /* initialize environment */
 360         env_relocate();
 361         show_boot_progress(0x26);
 362
 363
 364 #ifdef CONFIG_CMD_NET
 365         /* IP Address */
 366         bd_data.bi_ip_addr = getenv_IPaddr("ipaddr");
 367 #endif
 368
 369 #if defined(CONFIG_PCI)
 370         /*
 371          * Do pci configuration
 372          */
 373         pci_init();
 374 #endif
 375
 376         show_boot_progress(0x27);
 377
 378
 379         stdio_init();
 380
 381         jumptable_init();
 382
 383         /* Initialize the console (after the relocation and devices init) */
 384         console_init_r();
 385
 386 #ifdef CONFIG_MISC_INIT_R
 387         /* miscellaneous platform dependent initialisations */
 388         misc_init_r();
 389 #endif
 390
 391 #if defined(CONFIG_CMD_PCMCIA) && !defined(CONFIG_CMD_IDE)
 392         WATCHDOG_RESET();
 393         puts("PCMCIA:");
 394         pcmcia_init();
 395 #endif
 396
 397 #if defined(CONFIG_CMD_KGDB)
 398         WATCHDOG_RESET();
 399         puts("KGDB:  ");
 400         kgdb_init();
 401 #endif
 402
 403         /* enable exceptions */
 404         enable_interrupts();
 405         show_boot_progress(0x28);
 406
 407 #ifdef CONFIG_STATUS_LED
 408         status_led_set(STATUS_LED_BOOT, STATUS_LED_BLINKING);
 409 #endif
 410
 411         udelay(20);
 412
 413         /* Initialize from environment */
 414         load_addr = getenv_ulong("loadaddr", 16, load_addr);
 415 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 416         s = getenv("bootfile");
 417
 418         if (s != NULL)
 419                 copy_filename(BootFile, s, sizeof(BootFile));
 420 #endif
 421
 422         WATCHDOG_RESET();
 423
 424 #if defined(CONFIG_CMD_IDE)
 425         WATCHDOG_RESET();
 426         puts("IDE:   ");
 427         ide_init();
 428 #endif
 429
 430 #if defined(CONFIG_CMD_SCSI)
 431         WATCHDOG_RESET();
 432         puts("SCSI:  ");
 433         scsi_init();
 434 #endif
 435
 436 #if defined(CONFIG_CMD_DOC)
 437         WATCHDOG_RESET();
 438         puts("DOC:   ");
 439         doc_init();
 440 #endif
 441
 442 #ifdef CONFIG_BITBANGMII
 443         bb_miiphy_init();
 444 #endif
 445 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
 446         WATCHDOG_RESET();
 447         puts("Net:   ");
 448         eth_initialize(gd->bd);
 449 #endif
 450
 451 #if (defined(CONFIG_CMD_NET)) && (0)
 452         WATCHDOG_RESET();
 453 # ifdef DEBUG
 454         puts("Reset Ethernet PHY\n");
 455 # endif
 456         reset_phy();
 457 #endif
 458
 459 #ifdef CONFIG_LAST_STAGE_INIT
 460         WATCHDOG_RESET();
 461         /*
 462          * Some parts can be only initialized if all others (like
 463          * Interrupts) are up and running (i.e. the PC-style ISA
 464          * keyboard).
 465          */
 466         last_stage_init();
 467 #endif
 468
 469
 470 #ifdef CONFIG_POST
 471         post_run(NULL, POST_RAM | post_bootmode_get(0));
 472 #endif
 473
 474         show_boot_progress(0x29);
 475
 476         /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */
 477         for (;;)
 478                 main_loop();
 479
 480         /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
 481 }
 482
 483 void hang(void)
 484 {
 485         puts("### ERROR ### Please RESET the board ###\n");
 486         for (;;)
 487                 ;
 488 }