x86: Use Cache-As-RAM for initial stack
authorGraeme Russ <graeme.russ@gmail.com>
Sat, 12 Feb 2011 04:11:52 +0000 (15:11 +1100)
committerGraeme Russ <graeme.russ@gmail.com>
Sat, 12 Feb 2011 04:11:52 +0000 (15:11 +1100)
arch/i386/cpu/sc520/Makefile
arch/i386/cpu/sc520/sc520_asm.S
arch/i386/cpu/sc520/sc520_car.S [new file with mode: 0644]
arch/i386/cpu/start.S
include/configs/eNET.h

index b962b02..3c25cba 100644 (file)
@@ -37,6 +37,7 @@ COBJS-$(CONFIG_SYS_SC520_SSI) += sc520_ssi.o
 COBJS-$(CONFIG_SYS_SC520_TIMER) += sc520_timer.o
 
 SOBJS-$(CONFIG_SYS_SC520) += sc520_asm.o
+SOBJS-$(CONFIG_SYS_SC520) += sc520_car.o
 
 SRCS   := $(SOBJS-y:.o=.S) $(COBJS-y:.o=.c)
 OBJS   := $(addprefix $(obj),$(SOBJS-y) $(COBJS-y))
index 9f6cce3..901aa61 100644 (file)
@@ -515,7 +515,7 @@ bad_ram:
 dram_done:
        /* Restore Boot Flags */
        movl    %ebx, %ebp
-       jmp     mem_init_ret
+       ret
 
 #if CONFIG_SYS_SDRAM_ECC_ENABLE
 .globl init_ecc
@@ -560,7 +560,7 @@ set_ecc:
        movb    %al,(%edi)
 
 out:
-       jmp     init_ecc_ret
+       ret
 #endif
 
 /*
@@ -605,4 +605,4 @@ bank3:      movl    (%edi), %eax
 
 done:
        movl    %edx, %eax
-       jmp     get_mem_size_ret
+       ret
diff --git a/arch/i386/cpu/sc520/sc520_car.S b/arch/i386/cpu/sc520/sc520_car.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..22f5225
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,94 @@
+/*
+ * (C) Copyright 2010
+ * Graeme Russ <graeme.russ@gmail.com>.
+ *
+ * See file CREDITS for list of people who contributed to this
+ * project.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
+ * the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307 USA
+ */
+
+
+#include <config.h>
+#include <asm/processor-flags.h>
+#include <asm/ic/sc520.h>
+
+.section .text
+
+.globl car_init
+car_init:
+       /*
+        * How to enable Cache-As-RAM for the AMD Elan SC520:
+        *  1. Turn off the CPU Cache (may not be strictly required)
+        *  2. Set code execution PAR (usually the BOOTCS region) to be
+        *     non-cachable
+        *  3. Create a Cachable PAR Region for an area of memory which is
+        *       a) NOT where the code is being executed
+        *       b) NOT SDRAM (Controller not initialised yet)
+        *       c) WILL response to read requests
+        *     The easiest way to do this is to create a second BOOTCS
+        *     PAR mappnig with an address != the PAR in step 2
+        *  4. Issue a wbinvd to invalidate the CPU cache
+        *  5. Turn on the CPU Cache
+        *  6. Read 16kB from the cached PAR region setup in step 3
+        *  7. Turn off the CPU Cache (but DO NOT issue a wbinvd)
+        *
+        * The following code uses PAR2 as the cached PAR (PAR0 and PAR1
+        * are avoided as these are the only two PARs which can be used
+        * as PCI BUS Memory regions which the board might require)
+        *
+        * The configuration of PAR2 must be set in the board configuration
+        * file as CONFIG_SYS_SC520_CAR_PAR
+        */
+
+       /* Configure Cache-As-RAM PAR */
+       movl    $CONFIG_SYS_SC520_CAR_PAR, %eax
+       movl    $SC520_PAR2, %edi
+       movl    %eax, (%edi)
+
+       /* Trash the cache then turn it on */
+       wbinvd
+       movl    %cr0, %eax
+       andl    $~(X86_CR0_NW | X86_CR0_CD), %eax
+       movl    %eax, %cr0
+
+       /*
+        * The cache is now enabled and empty. Map a region of memory to
+        * it by reading that region.
+        */
+       movl    $CONFIG_SYS_CAR_ADDR, %esi
+       movl    $CONFIG_SYS_CAR_SIZE, %ecx
+       shrl    $2, %ecx                        /* we are reading longs */
+       cld
+       rep     lodsl
+
+       /* Turn off the cache, but don't trash it */
+       movl    %cr0, %eax
+       orl     $(X86_CR0_NW | X86_CR0_CD), %eax
+       movl    %eax, %cr0
+
+       /* Clear the CAR region */
+       xorl    %eax, %eax
+       movl    $CONFIG_SYS_CAR_ADDR, %edi
+       movl    $CONFIG_SYS_CAR_SIZE, %ecx
+       shrl    $2, %ecx                        /* we are writing longs */
+       rep     stosl
+
+       /*
+        * Done - We should now have CONFIG_SYS_CAR_SIZE bytes of
+        * Cache-As-RAM
+        */
+       jmp     car_init_ret
index 0ce9713..df9ca0d 100644 (file)
@@ -72,41 +72,40 @@ _start:
 .globl early_board_init_ret
 early_board_init_ret:
 
+       /* Initialise Cache-As-RAM */
+       jmp     car_init
+.globl car_init_ret
+car_init_ret:
+       /*
+        * We now have CONFIG_SYS_CAR_SIZE bytes of Cache-As-RAM (or SRAM,
+        * or fully initialised SDRAM - we really don't care which)
+        * starting at CONFIG_SYS_CAR_ADDR to be used as a temporary stack
+        */
+       movl    $CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR, %esp
+
        /* Skip memory initialization if not starting from cold-reset */
        movl    %ebx, %ecx
        andl    $GD_FLG_COLD_BOOT, %ecx
        jz      skip_mem_init
 
        /* size memory */
-       jmp     mem_init
-.globl mem_init_ret
-mem_init_ret:
+       call    mem_init
 
 skip_mem_init:
        /* fetch memory size (into %eax) */
-       jmp     get_mem_size
-.globl get_mem_size_ret
-get_mem_size_ret:
+       call    get_mem_size
+       movl    %eax, %esp
 
 #if CONFIG_SYS_SDRAM_ECC_ENABLE
        /* Skip ECC initialization if not starting from cold-reset */
        movl    %ebx, %ecx
        andl    $GD_FLG_COLD_BOOT, %ecx
-       jz      init_ecc_ret
-       jmp     init_ecc
+       jz      skip_ecc_init
+       call    init_ecc
 
-.globl init_ecc_ret
-init_ecc_ret:
+skip_init_ecc:
 #endif
 
-       /* Check we have enough memory for stack */
-       movl    $CONFIG_SYS_STACK_SIZE, %ecx
-       cmpl    %ecx, %eax
-       jb      die
-mem_ok:
-       /* Set stack pointer to upper memory limit*/
-       movl    %eax, %esp
-
        /* Test the stack */
        pushl   $0
        popl    %ecx
index 8b55cd3..0891e1b 100644 (file)
  * 256kB Monitor
  */
 #define CONFIG_SYS_STACK_SIZE                  0x8000
+#define CONFIG_SYS_CAR_ADDR                    0x19200000
+#define CONFIG_SYS_CAR_SIZE                    0x00004000
+#define CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR                        (CONFIG_SYS_CAR_ADDR + \
+                                                CONFIG_SYS_CAR_SIZE)
 #define CONFIG_SYS_MONITOR_BASE                        CONFIG_SYS_TEXT_BASE
 #define CONFIG_SYS_MONITOR_LEN                 (256 * 1024)
 #define CONFIG_SYS_MALLOC_LEN                  (CONFIG_ENV_SIZE + 128*1024)
 #define CONFIG_SYS_SC520_BOOTCS_PAR            0x8a01f800
 
 /*-----------------------------------------------------------------------
+ * Cache-As-RAM (Targets Boot Flash)
+ *
+ * 100 1 0 0 0 0001111 011001001000000000 }- 0x903d9200
+ * \ / | | | | \--+--/ \-------+--------/
+ *  |  | | | |    |            +------------ Start at 0x19200000
+ *  |  | | | |    +------------------------- 64k Region Size
+ *  |  | | | |                               ((15 + 1) * 4kB)
+ *  |  | | | +------------------------------ 4kB Page Size
+ *  |  | | +-------------------------------- Writes Enabled
+ *  |  | +---------------------------------- Caching Enabled
+ *  |  +------------------------------------ Execution Prevented
+ *  +--------------------------------------- BOOTCS
+ */
+#define CONFIG_SYS_SC520_CAR_PAR               0x903d9200
+
+/*-----------------------------------------------------------------------
  * PAR for Low Level I/O (LEDs, Hex Switches etc) - 33 Bytes @ 0x1000, GPCS6
  *
  * 001 110 0 000100000 0001000000000000 }- 0x38201000