source: trunk/kernel/kern/kernel_init.c @ 657

Last change on this file since 657 was 657, checked in by alain, 23 months ago

Introduce remote_buf.c/.h & socket.c/.h files.
Update dev_nic.c/.h files.

File size: 65.3 KB
Line 
1/*
2 * kernel_init.c - kernel parallel initialization
3 *
4 * Authors :  Mohamed Lamine Karaoui (2015)
5 *            Alain Greiner  (2016,2017,2018,2019,2020)
6 *
7 * Copyright (c) Sorbonne Universites
8 *
9 * This file is part of ALMOS-MKH.
10 *
11 * ALMOS-MKH is free software; you can redistribute it and/or modify it
12 * under the terms of the GNU General Public License as published by
13 * the Free Software Foundation; version 2.0 of the License.
14 *
15 * ALMOS-MKH is distributed in the hope that it will be useful, but
16 * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18 * General Public License for more details.
19 *
20 * You should have received a copy of the GNU General Public License
21 * along with ALMOS-MKH; if not, write to the Free Software Foundation,
22 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23 */
24
25#include <kernel_config.h>
26#include <errno.h>
27#include <hal_kernel_types.h>
28#include <hal_special.h>
29#include <hal_context.h>
30#include <hal_irqmask.h>
31#include <hal_macros.h>
32#include <hal_ppm.h>
33#include <barrier.h>
34#include <xbarrier.h>
35#include <remote_fifo.h>
36#include <core.h>
37#include <list.h>
38#include <xlist.h>
39#include <xhtab.h>
40#include <thread.h>
41#include <scheduler.h>
42#include <kmem.h>
43#include <cluster.h>
44#include <string.h>
45#include <memcpy.h>
46#include <ppm.h>
47#include <page.h>
48#include <chdev.h>
49#include <boot_info.h>
50#include <dqdt.h>
51#include <dev_mmc.h>
52#include <dev_dma.h>
53#include <dev_iob.h>
54#include <dev_ioc.h>
55#include <dev_txt.h>
56#include <dev_pic.h>
57#include <printk.h>
58#include <vfs.h>
59#include <devfs.h>
60#include <mapper.h>
61
62///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
63// All the following global variables are replicated in all clusters.
64// They are initialised by the kernel_init() function.
65//
66// WARNING : The section names have been defined to control the base addresses of the
67// boot_info structure and the idle thread descriptors, through the kernel.ld script:
68// - the boot_info structure is built by the bootloader, and used by kernel_init.
69//   it must be the first object in the kdata segment.
70// - the array of idle threads descriptors must be placed on the first page boundary after
71//   the boot_info structure in the kdata segment.
72///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
73
74// This variable defines the local boot_info structure
75__attribute__((section(".kinfo")))
76boot_info_t          boot_info;
77
78// This variable defines the "idle" threads descriptors array
79__attribute__((section(".kidle")))
80char                 idle_threads[CONFIG_THREAD_DESC_SIZE *
81                                   CONFIG_MAX_LOCAL_CORES]   CONFIG_PPM_PAGE_ALIGNED;
82
83// This variable defines the local cluster manager
84__attribute__((section(".kdata")))
85cluster_t            cluster_manager                         CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
86
87// This variable defines the TXT_TX[0] chdev
88__attribute__((section(".kdata")))
89chdev_t              txt0_tx_chdev                           CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
90
91// This variable defines the TXT_RX[0] chdev
92__attribute__((section(".kdata")))
93chdev_t              txt0_rx_chdev                           CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
94
95// This variables define the kernel process0 descriptor
96__attribute__((section(".kdata")))
97process_t            process_zero                            CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
98
99// This variable defines a set of extended pointers on the distributed chdevs
100__attribute__((section(".kdata")))
101chdev_directory_t    chdev_dir                               CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
102
103// This variable contains the input IRQ indexes for the IOPIC controller
104__attribute__((section(".kdata")))
105iopic_input_t        iopic_input                             CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
106
107// This variable contains the input IRQ indexes for the LAPIC controller
108__attribute__((section(".kdata")))
109lapic_input_t        lapic_input                             CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
110
111// This variable defines the local cluster identifier
112__attribute__((section(".kdata")))
113cxy_t                local_cxy                               CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
114
115// This variable is used for core[0] cores synchronisation in kernel_init()
116__attribute__((section(".kdata")))
117xbarrier_t           global_barrier                          CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
118
119// This variable is used for local cores synchronisation in kernel_init()
120__attribute__((section(".kdata")))
121barrier_t            local_barrier                           CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
122
123// This variable defines the array of supported File System contexts
124__attribute__((section(".kdata")))
125vfs_ctx_t            fs_context[FS_TYPES_NR]                 CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
126
127// This array is used for debug, and describes the kernel locks usage,
128// It must be kept consistent with the defines in kernel_config.h file.
129__attribute__((section(".kdata")))
130char * lock_type_str[] =
131{
132    "unused_0",              //  0
133
134    "CLUSTER_KCM",           //  1
135    "SCHED_STATE",           //  2
136    "VMM_STACK",             //  3
137    "VMM_MMAP",              //  4
138    "KCM_STATE",             //  5
139    "KHM_STATE",             //  6
140    "HTAB_STATE",            //  7
141
142    "VFS_CTX",               //  8
143    "PPM_FREE",              //  9
144    "THREAD_JOIN",           // 10
145    "XHTAB_STATE",           // 11
146    "CHDEV_QUEUE",           // 12
147    "CHDEV_TXT0",            // 13
148    "CHDEV_TXTLIST",         // 14
149    "PAGE_STATE",            // 15
150    "MUTEX_STATE",           // 16
151    "CONDVAR_STATE",         // 17
152    "SEM_STATE",             // 18
153    "PROCESS_CWD",           // 19
154    "BARRIER_STATE",         // 20
155
156    "CLUSTER_PREFTBL",       // 21
157
158    "PPM_DIRTY",             // 22
159    "CLUSTER_LOCALS",        // 23
160    "CLUSTER_COPIES",        // 24
161    "PROCESS_CHILDREN",      // 25
162    "PROCESS_USERSYNC",      // 26
163    "PROCESS_FDARRAY",       // 27
164    "PROCESS_DIR",           // 28
165    "VMM_VSL",               // 29
166
167    "PROCESS_THTBL",         // 30
168
169    "MAPPER_STATE",          // 31
170    "VFS_SIZE",              // 32
171    "VFS_FILE",              // 33
172    "VFS_MAIN",              // 34
173    "FATFS_FAT",             // 35
174    "FBF_WINDOWS",           // 36
175};       
176
177// debug variables to analyse the sys_read() and sys_write() syscalls timing
178
179#if DEBUG_SYS_READ
180uint32_t   enter_sys_read;
181uint32_t   exit_sys_read;
182
183uint32_t   enter_devfs_read;
184uint32_t   exit_devfs_read;
185
186uint32_t   enter_txt_read;
187uint32_t   exit_txt_read;
188
189uint32_t   enter_chdev_cmd_read;
190uint32_t   exit_chdev_cmd_read;
191
192uint32_t   enter_chdev_server_read;
193uint32_t   exit_chdev_server_read;
194
195uint32_t   enter_tty_cmd_read;
196uint32_t   exit_tty_cmd_read;
197
198uint32_t   enter_tty_isr_read;
199uint32_t   exit_tty_isr_read;
200#endif
201
202// these debug variables are used to analyse the sys_write() syscall timing
203
204#if DEBUG_SYS_WRITE   
205uint32_t   enter_sys_write;
206uint32_t   exit_sys_write;
207
208uint32_t   enter_devfs_write;
209uint32_t   exit_devfs_write;
210
211uint32_t   enter_txt_write;
212uint32_t   exit_txt_write;
213
214uint32_t   enter_chdev_cmd_write;
215uint32_t   exit_chdev_cmd_write;
216
217uint32_t   enter_chdev_server_write;
218uint32_t   exit_chdev_server_write;
219
220uint32_t   enter_tty_cmd_write;
221uint32_t   exit_tty_cmd_write;
222
223uint32_t   enter_tty_isr_write;
224uint32_t   exit_tty_isr_write;
225#endif
226
227// intrumentation variables : cumulated costs per syscall type in cluster
228
229#if CONFIG_INSTRUMENTATION_SYSCALLS
230__attribute__((section(".kdata")))
231uint32_t   syscalls_cumul_cost[SYSCALLS_NR];
232
233__attribute__((section(".kdata")))
234uint32_t   syscalls_occurences[SYSCALLS_NR];
235#endif
236
237///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
238// This function displays the ALMOS_MKH banner.
239///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
240static void print_banner( uint32_t nclusters , uint32_t ncores )
241{
242    printk("\n"
243           "                    _        __    __     _____     ______         __    __    _   __   _     _   \n"
244           "          /\\       | |      |  \\  /  |   / ___ \\   / _____|       |  \\  /  |  | | / /  | |   | |  \n"
245           "         /  \\      | |      |   \\/   |  | /   \\ | | /             |   \\/   |  | |/ /   | |   | |  \n"
246           "        / /\\ \\     | |      | |\\  /| |  | |   | | | |_____   ___  | |\\  /| |  |   /    | |___| |  \n"
247           "       / /__\\ \\    | |      | | \\/ | |  | |   | | \\_____  \\ |___| | | \\/ | |  |   \\    |  ___  |  \n"
248           "      / ______ \\   | |      | |    | |  | |   | |       | |       | |    | |  | |\\ \\   | |   | |  \n"
249           "     / /      \\ \\  | |____  | |    | |  | \\___/ |  _____/ |       | |    | |  | | \\ \\  | |   | |  \n"
250           "    /_/        \\_\\ |______| |_|    |_|   \\_____/  |______/        |_|    |_|  |_|  \\_\\ |_|   |_|  \n"
251           "\n\n\t\t Advanced Locality Management Operating System / Multi Kernel Hybrid\n"
252           "\n\n\t\t %s / %d cluster(s) / %d core(s) per cluster\n\n",
253           CONFIG_VERSION , nclusters , ncores );
254}
255
256
257///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
258// This function initializes the TXT_TX[0] and TXT_RX[0] chdev descriptors, implementing
259// the "kernel terminal", shared by all kernel instances for debug messages.
260// These chdev are implemented as global variables (replicated in all clusters),
261// because this terminal is used before the kmem allocator initialisation, but only
262// the chdevs in cluster 0 are registered in the "chdev_dir" directory.
263// As this TXT0 chdev supports only the TXT_SYNC_WRITE command, we don't create
264// a server thread, we don't allocate a WTI, and we don't initialize the waiting queue.
265// Note: The TXT_RX[0] chdev is created, but is not used by ALMOS-MKH (september 2018).
266///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
267// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
268///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
269static void __attribute__ ((noinline)) txt0_device_init( boot_info_t * info )
270{
271    boot_device_t * dev_tbl;         // pointer on array of devices in boot_info
272    uint32_t        dev_nr;          // actual number of devices in this cluster
273    xptr_t          base;            // remote pointer on segment base
274    uint32_t        func;            // device functional index
275    uint32_t        impl;            // device implementation index
276    uint32_t        i;               // device index in dev_tbl
277    uint32_t        x;               // X cluster coordinate
278    uint32_t        y;               // Y cluster coordinate
279
280    // get number of peripherals and base of devices array from boot_info
281    dev_nr      = info->ext_dev_nr;
282    dev_tbl     = info->ext_dev;
283
284    // loop on external peripherals to find TXT device
285    for( i = 0 ; i < dev_nr ; i++ )
286    {
287        base        = dev_tbl[i].base;
288        func        = FUNC_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
289        impl        = IMPL_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
290
291        if (func == DEV_FUNC_TXT )
292        {
293            // initialize TXT_TX[0] chdev
294            txt0_tx_chdev.func    = func;
295            txt0_tx_chdev.impl    = impl;
296            txt0_tx_chdev.channel = 0;
297            txt0_tx_chdev.base    = base;
298            txt0_tx_chdev.is_rx   = false;
299            remote_busylock_init( XPTR( local_cxy , &txt0_tx_chdev.wait_lock ),
300                                  LOCK_CHDEV_TXT0 );
301           
302            // initialize TXT_RX[0] chdev
303            txt0_rx_chdev.func    = func;
304            txt0_rx_chdev.impl    = impl;
305            txt0_rx_chdev.channel = 0;
306            txt0_rx_chdev.base    = base;
307            txt0_rx_chdev.is_rx   = true;
308            remote_busylock_init( XPTR( local_cxy , &txt0_rx_chdev.wait_lock ),
309                                  LOCK_CHDEV_TXT0 );
310           
311            // make TXT specific initialisations
312            dev_txt_init( &txt0_tx_chdev );                 
313            dev_txt_init( &txt0_rx_chdev );
314
315            // register TXT_TX[0] & TXT_RX[0] in chdev_dir[x][y]
316            // for all valid clusters             
317            for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
318            {
319                for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
320                {
321                    cxy_t cxy = HAL_CXY_FROM_XY( x , y );
322
323                    if( cluster_is_active( cxy ) )
324                    {
325                        hal_remote_s64( XPTR( cxy , &chdev_dir.txt_tx[0] ) ,
326                                        XPTR( local_cxy , &txt0_tx_chdev ) );
327                        hal_remote_s64( XPTR( cxy , &chdev_dir.txt_rx[0] ) ,
328                                        XPTR( local_cxy , &txt0_rx_chdev ) );
329                    }
330                }
331            }
332
333            hal_fence();
334        }
335        } // end loop on devices
336}  // end txt0_device_init()
337
338///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
339// This function allocates memory and initializes the chdev descriptors for the internal
340// peripherals contained in the local cluster, other than the LAPIC, as specified by
341// the boot_info, including the linking with the driver for the specified implementation.
342// The relevant entries in all copies of the devices directory are initialised.
343///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
344// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
345///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
346static void __attribute__ ((noinline)) internal_devices_init( boot_info_t * info )
347{
348    boot_device_t * dev_tbl;         // pointer on array of internaldevices in boot_info
349        uint32_t        dev_nr;          // actual number of devices in this cluster
350        xptr_t          base;            // remote pointer on segment base
351    uint32_t        func;            // device functionnal index
352    uint32_t        impl;            // device implementation index
353        uint32_t        i;               // device index in dev_tbl
354        uint32_t        x;               // X cluster coordinate
355        uint32_t        y;               // Y cluster coordinate
356        uint32_t        channels;        // number of channels
357        uint32_t        channel;         // channel index
358        chdev_t       * chdev_ptr;       // local pointer on created chdev
359
360    // get number of internal peripherals and base from boot_info
361        dev_nr  = info->int_dev_nr;
362    dev_tbl = info->int_dev;
363
364    // loop on internal peripherals
365        for( i = 0 ; i < dev_nr ; i++ )
366        {
367        base        = dev_tbl[i].base;
368        channels    = dev_tbl[i].channels;
369        func        = FUNC_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
370        impl        = IMPL_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
371 
372        //////////////////////////
373        if( func == DEV_FUNC_MMC ) 
374        {
375
376            // check channels
377            if( channels != 1 )
378            {
379                printk("\n[PANIC] in %s : MMC device must be single channel\n",
380                __FUNCTION__ );
381                hal_core_sleep();
382            }
383
384            // create chdev in local cluster
385            chdev_ptr = chdev_create( func,
386                                      impl,
387                                      0,          // channel
388                                      false,      // direction
389                                      base );
390
391            // check memory
392            if( chdev_ptr == NULL )
393            {
394                printk("\n[PANIC] in %s : cannot create MMC chdev\n",
395                __FUNCTION__ );
396                hal_core_sleep();
397            }
398           
399            // make MMC specific initialisation
400            dev_mmc_init( chdev_ptr );
401
402            // set the MMC field in all chdev_dir[x][y] structures
403            for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
404            {
405                for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
406                {
407                    cxy_t cxy = HAL_CXY_FROM_XY( x , y );
408
409                    if( cluster_is_active( cxy ) )
410                    {
411                        hal_remote_s64( XPTR( cxy , &chdev_dir.mmc[local_cxy] ), 
412                                        XPTR( local_cxy , chdev_ptr ) );
413                    }
414                }
415            }
416
417#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 0x1 )
418if( hal_time_stamp() > DEBUG_KERNEL_INIT )
419printk("\n[%s] : created MMC in cluster %x / chdev = %x\n",
420__FUNCTION__ , local_cxy , chdev_ptr );
421#endif
422        }
423        ///////////////////////////////
424        else if( func == DEV_FUNC_DMA )
425        {
426            // create one chdev per channel in local cluster
427            for( channel = 0 ; channel < channels ; channel++ )
428            {   
429                // create chdev[channel] in local cluster
430                chdev_ptr = chdev_create( func,
431                                          impl,
432                                          channel,
433                                          false,     // direction
434                                          base );
435
436                // check memory
437                if( chdev_ptr == NULL )
438                {
439                    printk("\n[PANIC] in %s : cannot create DMA chdev\n",
440                    __FUNCTION__ );
441                    hal_core_sleep();
442                }
443           
444                // make DMA specific initialisation
445                dev_dma_init( chdev_ptr );     
446
447                // initialize only the DMA[channel] field in the local chdev_dir[x][y]
448                // structure because the DMA device is not remotely accessible.
449                chdev_dir.dma[channel] = XPTR( local_cxy , chdev_ptr );
450
451#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 0x1 )
452if( hal_time_stamp() > DEBUG_KERNEL_INIT )
453printk("\n[%s] : created DMA[%d] in cluster %x / chdev = %x\n",
454__FUNCTION__ , channel , local_cxy , chdev_ptr );
455#endif
456            }
457        }
458    }
459}  // end internal_devices_init()
460
461///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
462// This function allocates memory and initializes the chdev descriptors for the 
463// external (shared) peripherals other than the IOPIC, as specified by the boot_info.
464// This includes the dynamic linking with the driver for the specified implementation.
465// These chdev descriptors are distributed on all clusters, using a modulo on a global
466// index, identically computed in all clusters.
467// This function is executed in all clusters by the core[0] core, that computes a global index
468// for all external chdevs. Each core[0] core creates only the chdevs that must be placed in
469// the local cluster, because the global index matches the local index.
470// The relevant entries in all copies of the devices directory are initialised.
471///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
472// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
473///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
474static void external_devices_init( boot_info_t * info )
475{
476    boot_device_t * dev_tbl;         // pointer on array of external devices in boot_info
477        uint32_t        dev_nr;          // actual number of external devices
478        xptr_t          base;            // remote pointer on segment base
479    uint32_t        func;            // device functionnal index
480    uint32_t        impl;            // device implementation index
481        uint32_t        i;               // device index in dev_tbl
482        uint32_t        x;               // X cluster coordinate
483        uint32_t        y;               // Y cluster coordinate
484        uint32_t        channels;        // number of channels
485        uint32_t        channel;         // channel index
486        uint32_t        directions;      // number of directions (1 or 2)
487        uint32_t        rx;              // direction index (0 or 1)
488    chdev_t       * chdev;           // local pointer on one channel_device descriptor
489    uint32_t        ext_chdev_gid;   // global index of external chdev
490
491    // get number of peripherals and base of devices array from boot_info
492    dev_nr      = info->ext_dev_nr;
493    dev_tbl     = info->ext_dev;
494
495    // initializes global index (PIC is already placed in cluster 0
496    ext_chdev_gid = 1;
497
498    // loop on external peripherals
499    for( i = 0 ; i < dev_nr ; i++ )
500    {
501        base     = dev_tbl[i].base;
502        channels = dev_tbl[i].channels;
503        func     = FUNC_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
504        impl     = IMPL_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
505
506        // There is one chdev per direction for NIC and for TXT
507        if((func == DEV_FUNC_NIC) || (func == DEV_FUNC_TXT)) directions = 2;
508        else                                                 directions = 1;
509
510        // do nothing for ROM, that does not require a device descriptor.
511        if( func == DEV_FUNC_ROM ) continue;
512
513        // do nothing for PIC, that is already initialized
514        if( func == DEV_FUNC_PIC ) continue;
515
516        // check PIC device initialized
517        if( chdev_dir.pic == XPTR_NULL )
518        {
519            printk("\n[PANIC] in %s : PIC device must be initialized first\n",
520            __FUNCTION__ );
521            hal_core_sleep();
522        }
523
524        // check external device functionnal type
525        if( (func != DEV_FUNC_IOB) && (func != DEV_FUNC_IOC) && (func != DEV_FUNC_TXT) &&
526            (func != DEV_FUNC_NIC) && (func != DEV_FUNC_FBF) )
527        {
528            printk("\n[PANIC] in %s : undefined peripheral type\n",
529            __FUNCTION__ );
530            hal_core_sleep();
531        }
532
533        // loops on channels
534        for( channel = 0 ; channel < channels ; channel++ )
535        {
536            // loop on directions
537            for( rx = 0 ; rx < directions ; rx++ )
538            {
539                // skip TXT0 that has already been initialized
540                if( (func == DEV_FUNC_TXT) && (channel == 0) ) continue;
541
542                // all kernel instances compute the target cluster for all chdevs,
543                // computing the global index ext_chdev_gid[func,channel,direction]
544                cxy_t target_cxy;
545                while( 1 )
546                {
547                    uint32_t offset     = ext_chdev_gid % ( info->x_size * info->y_size );
548                    uint32_t x          = offset / info->y_size;
549                    uint32_t y          = offset % info->y_size;
550
551                    target_cxy = HAL_CXY_FROM_XY( x , y );
552
553                    // exit loop if target cluster is active
554                    if( cluster_is_active( target_cxy ) ) break;
555               
556                    // increment global index otherwise
557                    ext_chdev_gid++;
558                }
559
560                // allocate and initialize a local chdev
561                // when local cluster matches target cluster
562                if( target_cxy == local_cxy )
563                {
564
565#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 0x3 )
566if( hal_time_stamp() > DEBUG_KERNEL_INIT )
567printk("\n[%s] : found chdev %s / channel = %d / rx = %d / cluster %x\n",
568__FUNCTION__ , chdev_func_str( func ), channel , rx , local_cxy );
569#endif
570                    chdev = chdev_create( func,
571                                          impl,
572                                          channel,
573                                          rx,          // direction
574                                          base );
575
576                    if( chdev == NULL )
577                    {
578                        printk("\n[PANIC] in %s : cannot allocate chdev\n",
579                        __FUNCTION__ );
580                        hal_core_sleep();
581                    }
582
583                    // make device type specific initialisation
584                    if     ( func == DEV_FUNC_IOB ) dev_iob_init( chdev );
585                    else if( func == DEV_FUNC_IOC ) dev_ioc_init( chdev );
586                    else if( func == DEV_FUNC_TXT ) dev_txt_init( chdev );
587                    else if( func == DEV_FUNC_NIC ) dev_nic_init( chdev );
588                    else if( func == DEV_FUNC_FBF ) dev_fbf_init( chdev );
589
590                    // all external (shared) devices are remotely accessible
591                    // initialize the replicated chdev_dir[x][y] structures
592                    // defining the extended pointers on chdev descriptors
593                    xptr_t * entry = NULL;
594
595                    if(func==DEV_FUNC_IOB             ) entry  = &chdev_dir.iob;
596                    if(func==DEV_FUNC_IOC             ) entry  = &chdev_dir.ioc[channel];
597                    if(func==DEV_FUNC_FBF             ) entry  = &chdev_dir.fbf[channel];
598                    if((func==DEV_FUNC_TXT) && (rx==0)) entry  = &chdev_dir.txt_tx[channel];
599                    if((func==DEV_FUNC_TXT) && (rx==1)) entry  = &chdev_dir.txt_rx[channel];
600                    if((func==DEV_FUNC_NIC) && (rx==0)) entry  = &chdev_dir.nic_tx[channel];
601                    if((func==DEV_FUNC_NIC) && (rx==1)) entry  = &chdev_dir.nic_rx[channel];
602
603                    for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
604                    {
605                        for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
606                        {
607                            cxy_t cxy = HAL_CXY_FROM_XY( x , y );
608
609                            if( cluster_is_active( cxy ) && ( entry != NULL ) )
610                            {
611                                hal_remote_s64( XPTR( cxy , entry ),
612                                                XPTR( local_cxy , chdev ) );
613                            }
614                        }
615                    }
616
617#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 0x3 )
618if( hal_time_stamp() > DEBUG_KERNEL_INIT )
619printk("\n[%s] : created chdev %s / channel = %d / rx = %d / cluster %x / chdev = %x\n",
620__FUNCTION__ , chdev_func_str( func ), channel , rx , local_cxy , chdev );
621#endif
622                }  // end if match
623
624                // increment chdev global index (matching or not)
625                ext_chdev_gid++;
626
627            } // end loop on directions
628        }  // end loop on channels
629        } // end loop on devices
630}  // end external_devices_init()
631
632///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
633// This function is called by core[0] in cluster 0 to allocate memory and initialize the PIC
634// device, namely the informations attached to the external IOPIC controller, that
635// must be replicated in all clusters (struct iopic_input).
636// This initialisation must be done before other devices initialisation because the IRQ
637// routing infrastructure is required for both internal and external devices init.
638///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
639// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
640///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
641static void __attribute__ ((noinline)) iopic_init( boot_info_t * info )
642{
643    boot_device_t * dev_tbl;         // pointer on boot_info external devices array
644        uint32_t        dev_nr;          // actual number of external devices
645        xptr_t          base;            // remote pointer on segment base
646    uint32_t        func;            // device functionnal index
647    uint32_t        impl;            // device implementation index
648        uint32_t        i;               // device index in dev_tbl
649    uint32_t        x;               // cluster X coordinate
650    uint32_t        y;               // cluster Y coordinate
651    bool_t          found;           // IOPIC found
652        chdev_t       * chdev;           // pointer on PIC chdev descriptor
653
654    // get number of external peripherals and base of array from boot_info
655        dev_nr      = info->ext_dev_nr;
656    dev_tbl     = info->ext_dev;
657
658    // avoid GCC warning
659    base        = XPTR_NULL;
660    impl        = 0;
661
662    // loop on external peripherals to get the IOPIC 
663        for( i = 0 , found = false ; i < dev_nr ; i++ )
664        {
665        func = FUNC_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
666
667        if( func == DEV_FUNC_PIC )
668        {
669            base     = dev_tbl[i].base;
670            impl     = IMPL_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
671            found    = true;
672            break;
673        }
674    }
675
676    // check PIC existence
677    if( found == false )
678    {
679        printk("\n[PANIC] in %s : PIC device not found\n",
680        __FUNCTION__ );
681        hal_core_sleep();
682    }
683
684    // allocate and initialize the PIC chdev in cluster 0
685    chdev = chdev_create( DEV_FUNC_PIC,
686                          impl,
687                          0,      // channel
688                          0,      // direction,
689                          base );
690
691    // check memory
692    if( chdev == NULL )
693    {
694        printk("\n[PANIC] in %s : no memory for PIC chdev\n",
695        __FUNCTION__ );
696        hal_core_sleep();
697    }
698
699    // make PIC device type specific initialisation
700    dev_pic_init( chdev );
701
702    // register, in all clusters, the extended pointer
703    // on PIC chdev in "chdev_dir" array
704    xptr_t * entry = &chdev_dir.pic;   
705               
706    for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
707    {
708        for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
709        {
710            cxy_t cxy = HAL_CXY_FROM_XY( x , y );
711
712            if( cluster_is_active( cxy ) )
713            {
714                hal_remote_s64( XPTR( cxy , entry ) , 
715                                XPTR( local_cxy , chdev ) );
716            }
717        }
718    }
719
720    // initialize, in all clusters, the "iopic_input" structure
721    // defining how external IRQs are connected to IOPIC
722
723    // register default value for unused inputs
724    for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
725    {
726        for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
727        {
728            cxy_t cxy = HAL_CXY_FROM_XY( x , y );
729
730            if( cluster_is_active( cxy ) )
731            {
732                hal_remote_memset( XPTR( cxy , &iopic_input ), 
733                                   0xFF , sizeof(iopic_input_t) );
734            }
735        }
736    }
737
738    // register input IRQ index for valid inputs
739    uint32_t   id;             // input IRQ index
740    uint8_t    valid;          // input IRQ is connected
741    uint32_t   type;           // source device type
742    uint8_t    channel;        // source device channel
743    uint8_t    is_rx;          // source device direction
744    uint32_t * ptr = NULL;     // local pointer on one field in iopic_input stucture
745
746    for( id = 0 ; id < CONFIG_MAX_EXTERNAL_IRQS ; id++ )
747    {
748        valid   = dev_tbl[i].irq[id].valid;
749        type    = dev_tbl[i].irq[id].dev_type;
750        channel = dev_tbl[i].irq[id].channel;
751        is_rx   = dev_tbl[i].irq[id].is_rx;
752        func    = FUNC_FROM_TYPE( type );
753
754        // get pointer on relevant field in iopic_input
755        if( valid )
756        {
757            if     ( func == DEV_FUNC_IOC )                 ptr = &iopic_input.ioc[channel]; 
758            else if((func == DEV_FUNC_TXT) && (is_rx == 0)) ptr = &iopic_input.txt_tx[channel];
759            else if((func == DEV_FUNC_TXT) && (is_rx != 0)) ptr = &iopic_input.txt_rx[channel];
760            else if((func == DEV_FUNC_NIC) && (is_rx == 0)) ptr = &iopic_input.nic_tx[channel];
761            else if((func == DEV_FUNC_NIC) && (is_rx != 0)) ptr = &iopic_input.nic_rx[channel];
762            else if( func == DEV_FUNC_IOB )                 ptr = &iopic_input.iob;
763            else
764            {
765                printk("\n[PANIC] in %s : illegal source device for IOPIC input\n",
766                __FUNCTION__ );
767                hal_core_sleep();
768            }
769
770            // set one entry in all "iopic_input" structures
771            for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
772            {
773                for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
774                {
775                    cxy_t cxy = HAL_CXY_FROM_XY( x , y );
776
777                    if( cluster_is_active( cxy ) )
778                    {
779                        hal_remote_s64( XPTR( cxy , ptr ) , id ); 
780                    }
781                }
782            }
783        }
784    } 
785
786#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 0x1 )
787if( hal_time_stamp() > DEBUG_KERNEL_INIT )
788{
789    printk("\n[%s] created PIC chdev in cluster %x at cycle %d\n",
790    __FUNCTION__ , local_cxy , (uint32_t)hal_time_stamp() );
791    dev_pic_inputs_display();
792}
793#endif
794   
795}  // end iopic_init()
796
797///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
798// This function is called by all core[0]s in all cluster to complete the PIC device
799// initialisation, namely the informations attached to the LAPIC controller.
800// This initialisation must be done after the IOPIC initialisation, but before other
801// devices initialisation because the IRQ routing infrastructure is required for both
802// internal and external devices initialisation.
803///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
804// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
805///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
806static void __attribute__ ((noinline)) lapic_init( boot_info_t * info )
807{
808    boot_device_t * dev_tbl;      // pointer on boot_info internal devices array
809    uint32_t        dev_nr;       // number of internal devices
810    uint32_t        i;            // device index in dev_tbl
811        xptr_t          base;         // remote pointer on segment base
812    uint32_t        func;         // device functionnal type in boot_info
813    bool_t          found;        // LAPIC found
814
815    // get number of internal peripherals and base
816        dev_nr      = info->int_dev_nr;
817    dev_tbl     = info->int_dev;
818
819    // loop on internal peripherals to get the lapic device
820        for( i = 0 , found = false ; i < dev_nr ; i++ )
821        {
822        func = FUNC_FROM_TYPE( dev_tbl[i].type );
823
824        if( func == DEV_FUNC_ICU )
825        {
826            base     = dev_tbl[i].base;
827            found    = true;
828            break;
829        }
830    }
831
832    // if the LAPIC controller is not defined in the boot_info,
833    // we simply don't initialize the PIC extensions in the kernel,
834    // making the assumption that the LAPIC related informations
835    // are hidden in the hardware specific PIC driver.
836    if( found )
837    {
838        // initialise the PIC extensions for
839        // the core descriptor and core manager extensions
840        dev_pic_extend_init( (uint32_t *)GET_PTR( base ) );
841
842        // initialize the "lapic_input" structure
843        // defining how internal IRQs are connected to LAPIC
844        uint32_t        id;
845        uint8_t         valid;
846        uint8_t         channel;
847        uint32_t        func;
848
849        for( id = 0 ; id < CONFIG_MAX_INTERNAL_IRQS ; id++ )
850        {
851            valid    = dev_tbl[i].irq[id].valid;
852            func     = FUNC_FROM_TYPE( dev_tbl[i].irq[id].dev_type );
853            channel  = dev_tbl[i].irq[id].channel;
854
855            if( valid ) // only valid local IRQs are registered
856            {
857                if     ( func == DEV_FUNC_MMC ) lapic_input.mmc = id;
858                else if( func == DEV_FUNC_DMA ) lapic_input.dma[channel] = id;
859                else
860                {
861                    printk("\n[PANIC] in %s : illegal source device for LAPIC input\n",
862                    __FUNCTION__ );
863                    hal_core_sleep();
864                }
865            }
866        }
867    }
868}  // end lapic_init()
869
870///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
871// This static function returns the identifiers of the calling core.
872///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
873// @ info    : pointer on boot_info structure.
874// @ lid     : [out] core local index in cluster.
875// @ cxy     : [out] cluster identifier.
876// @ lid     : [out] core global identifier (hardware).
877// @ return 0 if success / return -1 if not found.
878///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
879static error_t __attribute__ ((noinline)) get_core_identifiers( boot_info_t * info,
880                                                                lid_t       * lid,
881                                                                cxy_t       * cxy,
882                                                                gid_t       * gid )
883{
884    uint32_t   i;
885    gid_t      global_id;
886
887    // get global identifier from hardware register
888    global_id = hal_get_gid();
889
890    // makes an associative search in boot_info to get (cxy,lid) from global_id
891    for( i = 0 ; i < info->cores_nr ; i++ )
892    {
893        if( global_id == info->core[i].gid )
894        {
895            *lid = info->core[i].lid;
896            *cxy = info->core[i].cxy;
897            *gid = global_id;
898            return 0;
899        }
900    }
901    return -1;
902}
903
904
905
906
907
908///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
909// This function is the entry point for the kernel initialisation.
910// It is executed by all cores in all clusters, but only core[cxy][0] initializes
911// the shared resources such as the cluster manager, or the local peripherals.
912// To comply with the multi-kernels paradigm, it accesses only local cluster memory, using
913// only information contained in the local boot_info_t structure, set by the bootloader.
914// Only core[0] in cluster 0 print the log messages.
915///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
916// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
917///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
918void kernel_init( boot_info_t * info )
919{
920    lid_t        core_lid = -1;             // running core local index
921    cxy_t        core_cxy = -1;             // running core cluster identifier
922    gid_t        core_gid;                  // running core hardware identifier
923    cluster_t  * cluster;                   // pointer on local cluster manager
924    core_t     * core;                      // pointer on running core descriptor
925    thread_t   * thread;                    // pointer on idle thread descriptor
926
927    xptr_t       vfs_root_inode_xp;         // extended pointer on VFS root inode
928    xptr_t       devfs_dev_inode_xp;        // extended pointer on DEVFS dev inode   
929    xptr_t       devfs_external_inode_xp;   // extended pointer on DEVFS external inode       
930
931    error_t      error;
932    reg_t        status;                    // running core status register
933
934    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
935    // STEP 1 : Each core get its core identifier from boot_info, and makes
936    //          a partial initialisation of its private idle thread descriptor.
937    //          core[0] initializes the "local_cxy" global variable.
938    //          core[0] in cluster[0] initializes the TXT0 chdev for log messages.
939    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
940
941    error = get_core_identifiers( info,
942                                  &core_lid,
943                                  &core_cxy,
944                                  &core_gid );
945
946    // core[0] initialize cluster identifier
947    if( core_lid == 0 ) local_cxy = info->cxy;
948
949    // each core gets a pointer on its private idle thread descriptor
950    thread = (thread_t *)( idle_threads + (core_lid * CONFIG_THREAD_DESC_SIZE) );
951
952    // each core registers this thread pointer in hardware register
953    hal_set_current_thread( thread );
954
955    // each core register core descriptor pointer in idle thread descriptor
956    thread->core = &LOCAL_CLUSTER->core_tbl[core_lid];
957
958    // each core initializes the idle thread locks counters
959    thread->busylocks = 0;
960
961#if DEBUG_BUSYLOCK
962    // each core initialise the idle thread list of busylocks
963    xlist_root_init( XPTR( local_cxy , &thread->busylocks_root ) );
964#endif
965
966    // core[0] initializes cluster info
967    if( core_lid == 0 ) cluster_info_init( info );
968
969    // core[0] in cluster[0] initialises TXT0 chdev descriptor
970    if( (core_lid == 0) && (core_cxy == 0) ) txt0_device_init( info );
971
972    // all cores check identifiers
973    if( error )
974    {
975        printk("\n[PANIC] in %s : illegal core : gid %x / cxy %x / lid %d",
976        __FUNCTION__, core_lid, core_cxy, core_lid );
977        hal_core_sleep();
978    }
979
980    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
981    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
982                                        (info->x_size * info->y_size) );
983    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
984    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
985
986#if DEBUG_KERNEL_INIT
987if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
988printk("\n[%s] exit barrier 1 : TXT0 initialized / cycle %d\n",
989__FUNCTION__, (uint32_t)hal_get_cycles() );
990#endif
991
992    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
993    // STEP 2 : core[0] initializes the cluster manager,
994    //          including the physical memory allocators.
995    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
996
997    // core[0] initialises DQDT (only core[0][0] build the quad-tree)
998    if( core_lid == 0 ) dqdt_init();
999   
1000    // core[0] initialize other cluster manager complex structures
1001    if( core_lid == 0 )
1002    {
1003        error = cluster_manager_init( info );
1004
1005        if( error )
1006        {
1007             printk("\n[PANIC] in %s : cannot initialize cluster manager in cluster %x\n",
1008             __FUNCTION__, local_cxy );
1009             hal_core_sleep();
1010        }
1011    }
1012
1013    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1014    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
1015                                        (info->x_size * info->y_size) );
1016    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1017    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1018
1019#if DEBUG_KERNEL_INIT
1020if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1021printk("\n[%s] exit barrier 2 : cluster manager initialized / cycle %d\n",
1022__FUNCTION__, (uint32_t)hal_get_cycles() );
1023#endif
1024
1025    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1026    // STEP 3 : all cores initialize the idle thread descriptor.
1027    //          core[0] initializes the process_zero descriptor,
1028    //          including the kernel VMM (both GPT and VSL)
1029    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1030
1031    // all cores get pointer on local cluster manager & core descriptor
1032    cluster = &cluster_manager;
1033    core    = &cluster->core_tbl[core_lid];
1034
1035    // all cores update the register(s) defining the kernel
1036    // entry points for interrupts, exceptions and syscalls,
1037    // this must be done before VFS initialisation, because
1038    // kernel_init() uses RPCs requiring IPIs...
1039    hal_set_kentry();
1040
1041    // all cores initialize the idle thread descriptor
1042    thread_idle_init( thread,
1043                      THREAD_IDLE,
1044                      &thread_idle_func,
1045                      NULL,
1046                      core_lid );
1047
1048    // core[0] initializes the process_zero descriptor,
1049    if( core_lid == 0 ) process_zero_create( &process_zero , info );
1050
1051    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1052    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
1053                                        (info->x_size * info->y_size) );
1054    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1055    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1056
1057#if DEBUG_KERNEL_INIT
1058if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1059printk("\n[%s] exit barrier 3 : kernel processs initialized / cycle %d\n",
1060__FUNCTION__, (uint32_t)hal_get_cycles() );
1061#endif
1062
1063    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1064    // STEP 4 : all cores initialize their private MMU
1065    //          core[0] in cluster 0 initializes the IOPIC device.
1066    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1067
1068    // all cores initialise their MMU
1069    hal_mmu_init( &process_zero.vmm.gpt );
1070
1071    // core[0] in cluster[0] initializes the PIC chdev,
1072    if( (core_lid == 0) && (local_cxy == 0) ) iopic_init( info );
1073   
1074    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1075    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
1076                                        (info->x_size * info->y_size) );
1077    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1078    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1079
1080#if DEBUG_KERNEL_INIT
1081if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1082printk("\n[%s] exit barrier 4 : MMU and IOPIC initialized / cycle %d\n",
1083__FUNCTION__, (uint32_t)hal_get_cycles() );
1084#endif
1085
1086    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1087    // STEP 5 : core[0] initialize the distibuted LAPIC descriptor.
1088    //          core[0] initialize the internal chdev descriptors
1089    //          core[0] initialize the local external chdev descriptors
1090    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1091
1092    // all core[0]s initialize their local LAPIC extension,
1093    if( core_lid == 0 ) lapic_init( info );
1094
1095    // core[0] scan the internal (private) peripherals,
1096    // and allocates memory for the corresponding chdev descriptors.
1097    if( core_lid == 0 ) internal_devices_init( info );
1098       
1099
1100    // All core[0]s contribute to initialise external peripheral chdev descriptors.
1101    // Each core[0][cxy] scan the set of external (shared) peripherals (but the TXT0),
1102    // and allocates memory for the chdev descriptors that must be placed
1103    // on the (cxy) cluster according to the global index value.
1104
1105    if( core_lid == 0 ) external_devices_init( info );
1106
1107    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1108    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
1109                                        (info->x_size * info->y_size) );
1110    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1111    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1112
1113#if DEBUG_KERNEL_INIT
1114if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1115printk("\n[%s] exit barrier 5 : chdevs initialised / cycle %d\n",
1116__FUNCTION__, (uint32_t)hal_get_cycles() );
1117#endif
1118
1119#if CONFIG_INSTRUMENTATION_CHDEVS
1120if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1121chdev_dir_display();
1122#endif
1123   
1124    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1125    // STEP 6 : All cores enable IPI (Inter Procesor Interrupt),
1126    //          All cores unblock the idle thread, and register it in scheduler.
1127    //          The core[0] in cluster defined by the CONFIG_VFS_ROOT_CXY parameter,
1128    //          access the IOC device to initialize the VFS for the FS identified
1129    //          by the CONFIG_VFS_ROOT_IS_*** parameter. It does the following
1130    //          actions in the VFS_ROOT cluster :
1131    //          1. allocate and initialize the selected FS context,
1132    //          2. create and initializes the VFS root inodes,
1133    //          3. initialize the VFS context for FATFS (in fs_context[] array),
1134    //          4. create the <.> and <..> dentries in VFS root directory,
1135    //          5. register the VFS root inode in process_zero descriptor,
1136    //          6. allocate the DEVFS context,
1137    //          7. initialize the VFS context for DEVFS (in fs_context[] array),
1138    //          8. create the <dev> and <external> inodes,
1139    //          9. initialize the DEVFS context.
1140    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1141
1142    // All cores enable IPI
1143    dev_pic_enable_ipi();
1144    hal_enable_irq( &status );
1145
1146    // all cores unblock the idle thread, and register it in scheduler
1147    thread_unblock( XPTR( local_cxy , thread ) , THREAD_BLOCKED_GLOBAL );
1148    core->scheduler.idle = thread;
1149
1150    // core[O] in VFS_ROOT cluster creates the VFS root
1151    if( (core_lid ==  0) && (local_cxy == CONFIG_VFS_ROOT_CXY ) ) 
1152    {
1153        // Only FATFS is supported yet,
1154        // TODO other File System can be introduced below
1155        if( CONFIG_VFS_ROOT_IS_FATFS )
1156        {
1157            // 1. allocate memory and initialize FATFS context in VFS_ROOT cluster
1158            xptr_t  fatfs_ctx_xp = fatfs_ctx_alloc( CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1159
1160            if( fatfs_ctx_xp == XPTR_NULL )
1161            {
1162                printk("\n[PANIC] in %s : cannot allocate FATFS context in cluster %x\n",
1163                __FUNCTION__ , CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1164                hal_core_sleep();
1165            }
1166
1167            // initialise FATFS context in VFS_ROOT cluster from IOC device (boot_record)
1168            error = fatfs_ctx_init( fatfs_ctx_xp );
1169
1170            if( error )
1171            {
1172                printk("\n[PANIC] in %s : cannot initialize FATFS context in cluster %x\n",
1173                __FUNCTION__ , CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1174                hal_core_sleep();
1175            }
1176
1177#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 1 )
1178printk("\n[%s] initialized FATFS context in cluster %x\n",
1179__FUNCTION__, CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1180#endif
1181   
1182            // get various informations from FATFS context
1183            fatfs_ctx_t * fatfs_ctx_ptr = GET_PTR( fatfs_ctx_xp );
1184
1185            uint32_t root_dir_cluster    = hal_remote_l32( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,
1186                                           &fatfs_ctx_ptr->root_dir_cluster ) );
1187
1188            uint32_t bytes_per_sector    = hal_remote_l32( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,
1189                                           &fatfs_ctx_ptr->bytes_per_sector ) );
1190 
1191            uint32_t sectors_per_cluster = hal_remote_l32( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,
1192                                           &fatfs_ctx_ptr->sectors_per_cluster ) );
1193 
1194            uint32_t cluster_size        = bytes_per_sector * sectors_per_cluster;
1195 
1196            uint32_t fat_sectors_count   = hal_remote_l32( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,
1197                                           &fatfs_ctx_ptr->fat_sectors_count ) ) << 7;
1198
1199            uint32_t total_clusters      = fat_sectors_count << 7;
1200 
1201            // 2. create VFS root inode in VFS_ROOT cluster
1202            // TODO define attr, rights, uid, gid
1203            error = vfs_inode_create( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,          // target cluster
1204                                      FS_TYPE_FATFS,                // fs_type
1205                                      0,                            // attr
1206                                      0,                            // rights
1207                                      0,                            // uid
1208                                      0,                            // gid
1209                                      &vfs_root_inode_xp );         // return
1210            if( error )
1211            {
1212                printk("\n[PANIC] in %s : cannot create VFS root inode in cluster %x\n",
1213                __FUNCTION__ , CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1214                hal_core_sleep();
1215            }
1216
1217#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 1 )
1218vfs_inode_t * root_inode = GET_PTR( vfs_root_inode_xp );
1219printk("\n[%s] created </> root inode %x in cluster %x / ctx %x\n",
1220__FUNCTION__, root_inode, CONFIG_VFS_ROOT_CXY, root_inode->ctx );
1221#endif
1222   
1223            // update FATFS root inode "type" and "extend" fields 
1224            vfs_inode_t * vfs_root_inode_ptr = GET_PTR( vfs_root_inode_xp );
1225
1226            hal_remote_s32( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , &vfs_root_inode_ptr->type ),
1227                            INODE_TYPE_DIR );
1228
1229            hal_remote_spt( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , &vfs_root_inode_ptr->extend ), 
1230                            (void*)(intptr_t)root_dir_cluster );
1231
1232            // 3. initialize the VFS context for FATFS in VFS_ROOT cluster
1233            vfs_ctx_init( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,                      // target cluster
1234                          FS_TYPE_FATFS,                            // fs type
1235                              total_clusters,                           // number of clusters
1236                              cluster_size,                             // bytes
1237                              vfs_root_inode_xp,                        // VFS root
1238                          fatfs_ctx_ptr );                          // extend
1239
1240#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 1 )
1241vfs_ctx_t * vfs_for_fatfs_ctx =  &fs_context[FS_TYPE_FATFS];
1242printk("\n[%s] initialized VFS_for_FATFS context in cluster %x / ctx %x / fs_type %d\n",
1243__FUNCTION__, CONFIG_VFS_ROOT_CXY, vfs_for_fatfs_ctx, vfs_for_fatfs_ctx->type );
1244#endif
1245        }
1246        else
1247        {
1248            printk("\n[PANIC] in %s : unsupported VFS type in cluster %x\n",
1249            __FUNCTION__ , CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1250            hal_core_sleep();
1251        }
1252
1253        // 4. create the <.> and <..> dentries in VFS root directory
1254        // the VFS root parent inode is the VFS root inode itself
1255        vfs_add_special_dentries( vfs_root_inode_xp,
1256                                  vfs_root_inode_xp );
1257
1258        // 5. register VFS root inode in target cluster process_zero descriptor
1259        hal_remote_s64( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , &process_zero.vfs_root_xp ),
1260                        vfs_root_inode_xp );
1261        hal_remote_s64( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , &process_zero.cwd_xp ),
1262                        vfs_root_inode_xp );
1263
1264        // 6. allocate memory for DEVFS context in VFS_ROOT cluster
1265        xptr_t devfs_ctx_xp = devfs_ctx_alloc( CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1266
1267        if( devfs_ctx_xp == XPTR_NULL )
1268        {
1269            printk("\n[PANIC] in %s : cannot create DEVFS context in cluster %x\n",
1270            __FUNCTION__ , CONFIG_VFS_ROOT_CXY );
1271            hal_core_sleep();
1272        }
1273
1274        // 7. initialize the VFS context for DEVFS in VFS_ROOT cluster
1275        vfs_ctx_init( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,                          // target cluster
1276                      FS_TYPE_DEVFS,                                // fs type
1277                          0,                                            // total_clusters: unused
1278                          0,                                            // cluster_size: unused
1279                          vfs_root_inode_xp,                            // VFS root
1280                      GET_PTR( devfs_ctx_xp ) );                    // extend
1281
1282#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 1 )
1283vfs_ctx_t * vfs_for_devfs_ctx =  &fs_context[FS_TYPE_DEVFS];
1284printk("\n[%s] initialized VFS_for_DEVFS context in cluster %x / ctx %x / fs_type %d\n",
1285__FUNCTION__, CONFIG_VFS_ROOT_CXY, vfs_for_devfs_ctx, vfs_for_devfs_ctx->type );
1286#endif
1287
1288        // 8. create "dev" and "external" inodes (directories)
1289        devfs_global_init( vfs_root_inode_xp,
1290                           &devfs_dev_inode_xp,
1291                           &devfs_external_inode_xp );
1292
1293        // 9. initializes DEVFS context in VFS_ROOT cluster
1294        devfs_ctx_init( devfs_ctx_xp,
1295                        devfs_dev_inode_xp,
1296                        devfs_external_inode_xp );
1297    }
1298
1299    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1300    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
1301                                        (info->x_size * info->y_size) );
1302    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1303    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1304
1305#if DEBUG_KERNEL_INIT
1306if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == CONFIG_VFS_ROOT_CXY) ) 
1307printk("\n[%s] exit barrier 6 : VFS root inode (%x) created in cluster (%x) / cycle %d\n",
1308__FUNCTION__, GET_CXY(vfs_root_inode_xp), 
1309GET_PTR(vfs_root_inode_xp), (uint32_t)hal_get_cycles() );
1310#endif
1311
1312    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1313    // STEP 7 : In all clusters other than the VFS_ROOT cluster, the core[0] makes
1314    //          the following local actions to complete the VFS initialisation :
1315    //          1. allocate a local context for the selected FS extension,
1316    //          2. copy FS context from VFS_ROOT cluster to local cluster,
1317    //          3. copy VFS_for_FATFS context from VFS_ROOT cluster to local cluster,
1318    //          4. allocate a local context for the DEVFS extension,
1319    //          5. copy DEVFS context from VFS_ROOT cluster to local cluster,
1320    //          6. update the local "root_inode_xp" field in process_zero.
1321    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1322
1323    if( (core_lid ==  0) && (local_cxy != CONFIG_VFS_ROOT_CXY) ) 
1324    {
1325        // only FATFS is supported yet
1326        // TODO other File System can be introduced below
1327        if( CONFIG_VFS_ROOT_IS_FATFS )
1328        {
1329            // 1. allocate a local FATFS context extension
1330            xptr_t local_fatfs_ctx_xp = fatfs_ctx_alloc( local_cxy );
1331
1332            if( local_fatfs_ctx_xp == XPTR_NULL )
1333            {
1334                printk("\n[PANIC] in %s : cannot create FATFS context in cluster %x\n",
1335                __FUNCTION__ , local_cxy );
1336                hal_core_sleep();
1337            }
1338
1339            // get local pointer on VFS_for_FATFS context (same in all clusters)
1340            vfs_ctx_t * vfs_fat_ctx_ptr = &fs_context[FS_TYPE_FATFS];
1341
1342            // build extended pointer on VFS_for_FATFS "extend" field in VFS_ROOT cluster
1343            xptr_t fatfs_extend_xp = XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , &vfs_fat_ctx_ptr->extend );
1344
1345            // get local pointer on FATFS context in VFS_ROOT cluster
1346            fatfs_ctx_t * remote_fatfs_ctx_ptr = hal_remote_lpt( fatfs_extend_xp );
1347
1348            // build extended pointer on FATFS context in VFS_ROOT cluster
1349            xptr_t remote_fatfs_ctx_xp = XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , remote_fatfs_ctx_ptr );
1350
1351            // 2. copy FATFS context from VFS_ROOT cluster to local cluster
1352            hal_remote_memcpy( local_fatfs_ctx_xp,
1353                               remote_fatfs_ctx_xp,
1354                               sizeof(fatfs_ctx_t) );
1355
1356            // build extended pointer on remote VFS_for_FATFS context
1357            xptr_t remote_vfs_ctx_xp = XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , vfs_fat_ctx_ptr );
1358
1359            // build extended pointer on local VFS_for_FATFS context
1360            xptr_t local_vfs_ctx_xp = XPTR( local_cxy , vfs_fat_ctx_ptr );
1361 
1362            // 3. copy VFS_for_FATFS context from VFS_ROOT cluster to local cluster
1363            hal_remote_memcpy( local_vfs_ctx_xp,
1364                               remote_vfs_ctx_xp,
1365                               sizeof(vfs_ctx_t) );
1366
1367            // update "extend" field in local VFS_for_FATFS context
1368            vfs_fat_ctx_ptr->extend = GET_PTR( local_fatfs_ctx_xp );
1369
1370// check local FATFS and VFS context copies
1371assert( (((fatfs_ctx_t *)vfs_fat_ctx_ptr->extend)->sectors_per_cluster == 8),
1372"illegal FATFS context in cluster %x\n", local_cxy );
1373
1374        }
1375        else
1376        {
1377            printk("\n[PANIC] in %s : unsupported VFS type in cluster %x\n",
1378            __FUNCTION__ , local_cxy );
1379            hal_core_sleep();
1380        }
1381
1382        // 4. allocate a local DEVFS context extension,
1383        xptr_t local_devfs_ctx_xp = devfs_ctx_alloc( local_cxy );
1384
1385        // get local pointer on VFS_for_DEVFS context (same in all clusters)
1386        vfs_ctx_t * vfs_dev_ctx_ptr = &fs_context[FS_TYPE_DEVFS];
1387
1388        // build extended pointer on VFS_for_DEVFS extend field in VFS_ROOT cluster
1389        xptr_t remote_extend_xp = XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , &vfs_dev_ctx_ptr->extend );
1390
1391        // get local pointer on DEVFS context in VFS_ROOT cluster
1392        devfs_ctx_t * remote_devfs_ctx_ptr = hal_remote_lpt( remote_extend_xp );
1393
1394        // build extended pointer on FATFS context in VFS_ROOT cluster
1395        xptr_t remote_devfs_ctx_xp = XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY , remote_devfs_ctx_ptr );
1396
1397        // 5. copy DEVFS context from VFS_ROOT cluster to local cluster
1398        hal_remote_memcpy( local_devfs_ctx_xp,
1399                           remote_devfs_ctx_xp,
1400                           sizeof(devfs_ctx_t) );
1401
1402        // update "extend" field in local VFS_for_DEVFS context
1403        vfs_dev_ctx_ptr->extend = GET_PTR( local_devfs_ctx_xp );
1404
1405        // get extended pointer on VFS root inode from VFS_ROOT cluster
1406        vfs_root_inode_xp = hal_remote_l64( XPTR( CONFIG_VFS_ROOT_CXY,
1407                                                  &process_zero.vfs_root_xp ) );
1408
1409        // 6. update local process_zero descriptor
1410        process_zero.vfs_root_xp = vfs_root_inode_xp;
1411        process_zero.cwd_xp      = vfs_root_inode_xp;
1412    }
1413
1414    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1415    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
1416                                        (info->x_size * info->y_size) );
1417    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1418    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1419
1420#if DEBUG_KERNEL_INIT
1421if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1422printk("\n[%s] exit barrier 7 : VFS & DEVFS contexts replicated in all clusters / cycle %d\n",
1423__FUNCTION__ , (uint32_t)hal_get_cycles() );
1424#endif
1425
1426    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1427    // STEP 8 : In all clusters in parallel, core[0] completes DEVFS initialization.
1428    //          Each core[0] creates the local DEVFS "internal" directory,
1429    //          and creates the pseudo-files for chdevs placed in local cluster.
1430    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1431
1432    if( core_lid == 0 )
1433    {
1434        // get local pointer on local DEVFS context
1435        devfs_ctx_t * ctx = fs_context[FS_TYPE_DEVFS].extend;
1436
1437        // populate DEVFS in all clusters
1438        devfs_local_init( ctx->dev_inode_xp,
1439                          ctx->external_inode_xp );
1440    }
1441
1442    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1443    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ), 
1444                                        (info->x_size * info->y_size) );
1445    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1446    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1447
1448#if DEBUG_KERNEL_INIT
1449if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1450printk("\n[%s] exit barrier 8 : DEVFS initialized in all clusters / cycle %d\n",
1451__FUNCTION__, (uint32_t)hal_get_cycles() );
1452#endif
1453
1454#if( DEBUG_KERNEL_INIT & 1 )
1455if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1456vfs_display( vfs_root_inode_xp );
1457#endif
1458
1459    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1460    // STEP 9 : core[0] in cluster 0 creates the first user process (process_init).
1461    //          This include the process VMM (GPT and VSL) creation.
1462    //          Finally, it prints the ALMOS-MKH banner.
1463    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1464
1465    if( (core_lid == 0) && (local_cxy == 0) ) 
1466    {
1467       process_init_create();
1468    }
1469
1470#if DEBUG_KERNEL_INIT
1471if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1472printk("\n[%s] exit barrier 9 : process_init created in cluster 0 / cycle %d\n",
1473__FUNCTION__, (uint32_t)hal_get_cycles() );
1474#endif
1475
1476    if( (core_lid == 0) && (local_cxy == 0) ) 
1477    {
1478        print_banner( (info->x_size * info->y_size) , info->cores_nr );
1479    }
1480
1481#if CONFIG_INSTRUMENTATION_FOOTPRINT
1482if( (core_lid ==  0) & (local_cxy == 0) ) 
1483printk("\n\n***** memory fooprint for main kernel objects\n\n"
1484                   " - thread descriptor  : %d bytes\n"
1485                   " - process descriptor : %d bytes\n"
1486                   " - cluster manager    : %d bytes\n"
1487                   " - chdev descriptor   : %d bytes\n"
1488                   " - core descriptor    : %d bytes\n"
1489                   " - scheduler          : %d bytes\n"
1490                   " - rpc fifo           : %d bytes\n"
1491                   " - page descriptor    : %d bytes\n"
1492                   " - mapper descriptor  : %d bytes\n"
1493                   " - vseg descriptor    : %d bytes\n"
1494                   " - ppm manager        : %d bytes\n"
1495                   " - kcm manager        : %d bytes\n"
1496                   " - khm manager        : %d bytes\n"
1497                   " - vmm manager        : %d bytes\n"
1498                   " - vfs inode          : %d bytes\n"
1499                   " - vfs dentry         : %d bytes\n"
1500                   " - vfs file           : %d bytes\n"
1501                   " - vfs context        : %d bytes\n"
1502                   " - xhtab root         : %d bytes\n"
1503                   " - list item          : %d bytes\n"
1504                   " - xlist item         : %d bytes\n"
1505                   " - busylock           : %d bytes\n"
1506                   " - remote busylock    : %d bytes\n"
1507                   " - queuelock          : %d bytes\n"
1508                   " - remote queuelock   : %d bytes\n"
1509                   " - rwlock             : %d bytes\n"
1510                   " - remote rwlock      : %d bytes\n",
1511                   sizeof( thread_t           ),
1512                   sizeof( process_t          ),
1513                   sizeof( cluster_t          ),
1514                   sizeof( chdev_t            ),
1515                   sizeof( core_t             ),
1516                   sizeof( scheduler_t        ),
1517                   sizeof( remote_fifo_t      ),
1518                   sizeof( page_t             ),
1519                   sizeof( mapper_t           ),
1520                   sizeof( vseg_t             ),
1521                   sizeof( ppm_t              ),
1522                   sizeof( kcm_t              ),
1523                   sizeof( khm_t              ),
1524                   sizeof( vmm_t              ),
1525                   sizeof( vfs_inode_t        ),
1526                   sizeof( vfs_dentry_t       ),
1527                   sizeof( vfs_file_t         ),
1528                   sizeof( vfs_ctx_t          ),
1529                   sizeof( xhtab_t            ),
1530                   sizeof( list_entry_t       ),
1531                   sizeof( xlist_entry_t      ),
1532                   sizeof( busylock_t         ),
1533                   sizeof( remote_busylock_t  ),
1534                   sizeof( queuelock_t        ),
1535                   sizeof( remote_queuelock_t ),
1536                   sizeof( rwlock_t           ),
1537                   sizeof( remote_rwlock_t    ));
1538#endif
1539
1540    // each core activates its private TICK IRQ
1541    dev_pic_enable_timer( CONFIG_SCHED_TICK_MS_PERIOD );
1542
1543    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1544    if( core_lid == 0 ) xbarrier_wait( XPTR( 0 , &global_barrier ),
1545                                        (info->x_size * info->y_size) );
1546    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
1547    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1548
1549#if DEBUG_KERNEL_INIT
1550thread_t * this = CURRENT_THREAD;
1551printk("\n[%s] : thread[%x,%x] on core[%x,%d] jumps to thread_idle_func() / cycle %d\n",
1552__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid,
1553local_cxy, core_lid, (uint32_t)hal_get_cycles() );
1554#endif
1555
1556    // each core jump to thread_idle_func
1557    thread_idle_func();
1558
1559}  // end kernel_init()
1560
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.