source: trunk/kernel/kern/kernel_init.c @ 77

Last change on this file since 77 was 77, checked in by max@…, 5 years ago

Start hiding the architecture-specific drivers behind the
hal_drivers_xx interface.

File size: 38.0 KB
Line 
1/*
2 * kernel_init.c - kernel parallel initialization
3 *
4 * Authors :  Mohamed Lamine Karaoui (2015)
5 *            Alain Greiner  (2016,2017)
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_types.h>
28#include <hal_special.h>
29#include <hal_context.h>
30#include <barrier.h>
31#include <remote_barrier.h>
32#include <core.h>
33#include <list.h>
34#include <xlist.h>
35#include <thread.h>
36#include <scheduler.h>
37#include <kmem.h>
38#include <cluster.h>
39#include <string.h>
40#include <memcpy.h>
41#include <ppm.h>
42#include <page.h>
43#include <chdev.h>
44#include <boot_info.h>
45#include <dqdt.h>
46#include <dev_icu.h>
47#include <dev_mmc.h>
48#include <dev_dma.h>
49#include <dev_iob.h>
50#include <dev_ioc.h>
51#include <dev_txt.h>
52#include <dev_pic.h>
53#include <printk.h>
54#include <vfs.h>
55#include <hal_drivers.h>
56#include <devfs.h>
57#include <mapper.h>
58
59
60#define KERNEL_INIT_SYNCHRO  0xA5A5B5B5
61
62///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
63// All these 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 build by the bootloader, and used by kernel_init.
69//   it must be 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 variables define the kernel process0 descriptor
88__attribute__((section(".kdata")))
89process_t            process_zero                            CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
90
91// This variable defines extended pointers on the distributed chdevs
92__attribute__((section(".kdata")))
93chdev_directory_t    chdev_dir                               CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
94
95// This variable contains the input IRQ indexes for the PIC device
96__attribute__((section(".kdata")))
97chdev_pic_input_t    chdev_pic_input                         CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
98
99// This variable contains the input IRQ indexes for the ICU device
100__attribute__((section(".kdata")))
101chdev_icu_input_t    chdev_icu_input                         CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
102
103// This variable defines the local cluster identifier
104__attribute__((section(".kdata")))
105cxy_t                local_cxy                               CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
106
107// This variable defines the TXT0 chdev descriptor
108__attribute__((section(".kdata")))
109chdev_t              txt0_chdev                              CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
110
111// This variable is used for CP0 cores sychronisation in kernel_init()
112__attribute__((section(".kdata")))
113remote_barrier_t     global_barrier                          CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
114
115// This variable is used for local cores sychronisation in kernel_init()
116__attribute__((section(".kdata")))
117barrier_t            local_barrier                           CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
118
119// This variable defines the array of supported File System contexts
120__attribute__((section(".kdata")))
121vfs_ctx_t            fs_context[FS_TYPES_NR]                 CONFIG_CACHE_LINE_ALIGNED;
122
123
124///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
125// This function displays the ALMOS_MKH banner.
126///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
127static void print_banner( uint32_t nclusters , uint32_t ncores )
128{ 
129    printk("\n"
130           "                    _        __    __     _____     ______         __    __    _   __   _     _   \n"
131           "          /\\       | |      |  \\  /  |   / ___ \\   / _____|       |  \\  /  |  | | / /  | |   | |  \n"
132           "         /  \\      | |      |   \\/   |  | /   \\ | | /             |   \\/   |  | |/ /   | |   | |  \n"
133           "        / /\\ \\     | |      | |\\  /| |  | |   | | | |_____   ___  | |\\  /| |  |   /    | |___| |  \n"
134           "       / /__\\ \\    | |      | | \\/ | |  | |   | | \\_____  \\ |___| | | \\/ | |  |   \\    |  ___  |  \n"
135           "      / ______ \\   | |      | |    | |  | |   | |       | |       | |    | |  | |\\ \\   | |   | |  \n"
136           "     / /      \\ \\  | |____  | |    | |  | \\___/ |  _____/ |       | |    | |  | | \\ \\  | |   | |  \n"
137           "    /_/        \\_\\ |______| |_|    |_|   \\_____/  |______/        |_|    |_|  |_|  \\_\\ |_|   |_|  \n"
138           "\n\n\t\t Advanced Locality Management Operating System / Multi Kernel Hybrid\n"
139           "\n\n\t\t\t Version 0.0   :   %d clusters   /   %d cores per cluster\n\n", nclusters , ncores ); 
140}
141
142
143///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
144// This static function initializes the TXT0 chdev descriptor, associated to the "kernel
145// terminal", and shared by all kernel instances for debug messages. It also register it
146// in the chdev directory, containing extended pointers on all chdevs.
147// The global variable txt0_chdev is replicated in all clusters, but only the chdev
148// allocated in I/O cluster is used by ALMOS-MKH.
149// Therefore, this function must be called by a thread running in the I/O cluster.
150// As this TXT0 chdev supports only the TXT_SYNC_WRITE command,  we don't create
151// a server thread,  we don't allocate a WTI, and we don't initialize the waiting queue.
152///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
153// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
154///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
155static void txt0_device_init( boot_info_t * info )
156{
157    boot_device_t * dev_tbl;         // pointer on array of devices in boot_info
158        uint32_t        dev_nr;          // actual number of devices in this cluster
159        xptr_t          base;            // remote pointer on segment base
160    uint32_t        type;            // peripheral type
161    uint32_t        func;            // device functionnal index
162    uint32_t        impl;            // device implementation index
163        uint32_t        i;               // device index in dev_tbl
164        uint32_t        x;               // X cluster coordinate
165        uint32_t        y;               // Y cluster coordinate
166
167    // get number of peripherals and base of devices array from boot_info
168        dev_nr      = info->ext_dev_nr;
169    dev_tbl     = info->ext_dev;
170
171    // loop on external peripherals to find TXT device
172        for( i = 0 ; i < dev_nr ; i++ )
173        {
174        base        = dev_tbl[i].base;
175        type        = dev_tbl[i].type;
176        func        = FUNC_FROM_TYPE( type );
177        impl        = IMPL_FROM_TYPE( type );
178
179        if (func == DEV_FUNC_TXT ) 
180        {
181            // initialize basic fields
182            txt0_chdev.func     = func;
183            txt0_chdev.impl     = impl;
184            txt0_chdev.channel  = 0;
185            txt0_chdev.is_rx    = 0;
186            txt0_chdev.base     = base;
187
188            // initialize lock
189            remote_spinlock_init( XPTR( local_cxy , &txt0_chdev.wait_lock ) );
190
191            // complete TXT-specific initialization
192            hal_drivers_txt_init( &txt0_chdev );
193
194            // initialize the replicated chdev_dir[x][y] structures
195            for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
196            {
197                for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
198                {
199                    cxy_t  cxy = (x<<info->y_width) + y;
200                    hal_remote_swd( XPTR( cxy , &chdev_dir.txt[0] ) ,
201                                    XPTR( local_cxy , &txt0_chdev ) );
202                }
203            }
204
205                    kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][0] created TXT0 chdev"
206                       " / paddr = %l at cycle %d\n",
207                       __FUNCTION__ , local_cxy , chdev_func_str( func ),
208                       XPTR(local_cxy , &txt0_chdev) , hal_time_stamp() );
209        }
210
211        } // end loop on devices
212
213}  // end txt0_device_init()
214
215///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
216// This static function allocates memory for the chdev (channel_device) descriptors
217// associated to the internal peripherals contained in the local cluster. These internal
218// devices (ICU, MMC, DMA) chdev descriptors are placed in the local cluster.
219// It initialises these device descriptors as specified by the boot_info_t structure,
220// including the dynamic linking with the driver for the specified implementation.
221// Finally, all copies of the devices directory are initialised.
222///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
223// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
224///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
225static void internal_devices_init( boot_info_t * info )
226{
227    boot_device_t * dev;             // pointer on boot_info device (ICU/MMC/DMA)
228        uint32_t        x;               // X cluster coordinate
229        uint32_t        y;               // Y cluster coordinate
230        chdev_t       * chdev_ptr;       // local pointer on chdev descriptor
231    xptr_t          chdev_xp;        // extended pointer on chdev descriptor
232
233    ///////////  ICU   //////////
234
235    dev = &info->dev_icu;
236
237    assert( ((info->cores_nr == 0) || (dev->channels != 0)) , __FUNCTION__ ,
238            "ICU device must exist in cluster containing cores" );
239       
240    assert( (dev->channels == 1) , __FUNCTION__ ,
241            "channels number must be 1 for ICU device" );
242
243    assert( (FUNC_FROM_TYPE( dev->type ) == DEV_FUNC_ICU ) , __FUNCTION__ ,
244            " inconsistent ICU  device type");
245
246    // create one chdev in local cluster
247    chdev_ptr = chdev_create( FUNC_FROM_TYPE( dev->type ),
248                              IMPL_FROM_TYPE( dev->type ),
249                              0,                              // channel
250                              false,                          // TX
251                              dev->base );
252
253    assert( (chdev_ptr != NULL) , __FUNCTION__ , "cannot allocate ICU chdev" );
254           
255    // get extended pointer on chdev descriptor
256    chdev_xp = XPTR( local_cxy , chdev_ptr );
257
258    // make ICU specific initialisation
259    // TODO remove these three parameters
260    dev_icu_init( chdev_ptr , dev->param0 , dev->param1 , dev->param2 );
261
262    // initialize the ICU field in the chdev_dir[x][y] structures
263    // replicated in all clusters, and containing extended pointers
264    // on all remotely accessible devices
265    for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
266    {
267        for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
268        {
269            cxy_t  cxy = (x<<info->y_width) + y;
270            hal_remote_swd( XPTR( cxy , &chdev_dir.icu[local_cxy] ) , chdev_xp );
271        }
272    }
273
274    // initialize the entries of the local chdev_icu_input structure
275    // defining how internal peripherals are connected to ICU
276    uint32_t   id;
277    uint8_t    valid;
278    uint32_t   src_type;
279    uint8_t    src_ch;
280    uint32_t   src_func;
281    for( id = 0 ; id < CONFIG_MAX_HWIS_PER_ICU ; id++ )
282    {
283        valid    = dev->irq[id].valid;
284        src_type = dev->irq[id].dev_type;
285        src_ch   = dev->irq[id].channel;
286        src_func = FUNC_FROM_TYPE( src_type );
287
288        if( valid ) // only valid local IRQs are registered
289        {
290            if     ( src_func == DEV_FUNC_MMC ) chdev_icu_input.mmc = id;
291            else if( src_func == DEV_FUNC_DMA ) chdev_icu_input.dma[src_ch] = id;
292            else assert( false , __FUNCTION__ , "illegal source device for ICU input" );
293        }
294    }
295
296    kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][0] created ICU chdev at cycle %d\n",
297               __FUNCTION__ , local_cxy , hal_time_stamp() );
298
299    /////////// MMC internal chdev /////////// 
300
301    dev = &info->dev_mmc;
302
303    if( dev->channels != 0 )   // MMC device is defined
304    {
305        assert( (dev->channels == 1) , __FUNCTION__ , 
306            "channels number must be 1 for MMC device" );
307
308        assert( (FUNC_FROM_TYPE( dev->type ) == DEV_FUNC_MMC ) , __FUNCTION__ ,
309            " inconsistent MMC device type");
310
311        // create one chdev in local cluster
312        chdev_ptr = chdev_create( FUNC_FROM_TYPE( dev->type ),
313                                  IMPL_FROM_TYPE( dev->type ),
314                                  0,                              // channel
315                                  false,                          // TX
316                                  dev->base );
317
318        assert( (chdev_ptr != NULL) , __FUNCTION__ , "cannot allocate MMC chdev" );
319           
320        // get extended pointer on chdev descriptor
321        chdev_xp = XPTR( local_cxy , chdev_ptr );
322
323        // make MMC specific initialisation
324        dev_mmc_init( chdev_ptr );     
325
326        // initialize the MMC field in the chdev_dir[x][y] structures
327        // replicated in all clusters, and containing extended pointers
328        // on all remotely accessible devices
329        for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
330        {
331            for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
332            {
333                cxy_t  cxy = (x<<info->y_width) + y;
334                hal_remote_swd( XPTR( cxy , &chdev_dir.mmc[local_cxy] ) , chdev_xp );
335            }
336        }
337
338        kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][0] created MMC chdev at cycle %d\n",
339                   __FUNCTION__ , local_cxy , hal_time_stamp() );
340    }
341
342    /////////// DMA internal chdevs //////////
343
344    dev = &info->dev_dma;
345
346    if( dev->channels != 0 )   // DMA device is defined
347    {
348        assert( (FUNC_FROM_TYPE( dev->type ) == DEV_FUNC_DMA ) , __FUNCTION__ ,
349                " inconsistent DMA  device type");
350
351        // create one chdev per channel in local cluster
352        uint32_t channel;
353        for( channel = 0 ; channel < dev->channels ; channel++ )
354        { 
355            chdev_ptr = chdev_create( FUNC_FROM_TYPE( dev->type ),
356                                      IMPL_FROM_TYPE( dev->type ),
357                                      channel,                        // channel
358                                      false,                          // TX
359                                      dev->base );
360
361            assert( (chdev_ptr != NULL) , __FUNCTION__ , "cannot allocate DMA chdev" );
362           
363            // get extended pointer on channel descriptor
364            chdev_xp = XPTR( local_cxy , chdev_ptr );
365
366            // make DMA specific initialisation
367            dev_dma_init( chdev_ptr );     
368
369            // initialize only the DMA[channel] field in the local chdev_dir[x][y]
370            // structure because the DMA device is not remotely accessible.
371            chdev_dir.dma[channel] = chdev_xp;
372
373            kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][0] created DMA[%d] chdev at cycle %d\n",
374                       __FUNCTION__ , local_cxy , channel , hal_time_stamp() );
375        }
376    } 
377}  // end internal_devices_init()
378
379///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
380// This static function allocates memory for the chdev descriptors associated
381// to the external (shared) peripherals contained in the local cluster. These external
382// devices (IOB, IOC, TXT, NIC, etc ) are distributed on all clusters.
383// It initialises these device descriptors as specified by the boot_info_t structure,
384// including the dynamic linking with the driver for the specified implementation.
385// Finally, all copies of the devices directory are initialised.
386//
387// The number of channel_devices depends on the device functionnal type.
388// There is three nested loops to build the full set of external channel_devices:
389// - loop on external devices.
390// - loop on channels for multi-channels devices.
391// - loop on directions (RX/TX) for NIC device.
392// The set of channel_devices is indexed by the chdev_gid global index, that is used
393// to select the cluster containing a given chdev[func,channel,direction].
394// All clusters scan the full set of chdevs, but only the cluster matching
395// (chdev_gid % (x_size*y_size)) create the corresponding chdev.
396//
397// TODO check that cluster IO contains a PIC [AG]
398// TODO make a default initialisation for the chdev_dir structure (XPTR_NULL )  [AG]
399///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
400// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
401///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
402static void external_devices_init( boot_info_t * info )
403{
404    boot_device_t * dev_tbl;         // pointer on array of devices in boot_info
405        uint32_t        dev_nr;          // actual number of devices in this cluster
406        xptr_t          base;            // remote pointer on segment base
407    uint32_t        type;            // peripheral type
408    uint32_t        func;            // device functionnal index
409    uint32_t        impl;            // device implementation index
410        uint32_t        i;               // device index in dev_tbl
411        uint32_t        x;               // X cluster coordinate
412        uint32_t        y;               // Y cluster coordinate
413        uint32_t        channels_nr;     // number of channels
414        uint32_t        channel;         // channel index
415        uint32_t        directions_nr;   // number of directions
416        uint32_t        direction;       // direction index
417        uint32_t        p0;              // device parameter 0
418        uint32_t        p1;              // device parameter 1
419        uint32_t        p2;              // device parameter 2
420        uint32_t        p3;              // device parameter 3
421    uint32_t        first_channel;   // used in loop on channels
422
423        chdev_t       * chdev;           // local pointer on one channel_device descriptor
424    xptr_t          chdev_xp;        // extended pointer on channel_device descriptor
425    uint32_t        chdev_gid = 0;   // global index of channel_device descriptor
426
427    // get number of peripherals and base of devices array from boot_info
428        dev_nr      = info->ext_dev_nr;
429    dev_tbl     = info->ext_dev;
430
431    // loop on external peripherals
432        for( i = 0 ; i < dev_nr ; i++ )
433        {
434        base        = dev_tbl[i].base;
435        type        = dev_tbl[i].type;
436        channels_nr = dev_tbl[i].channels;
437        p0          = dev_tbl[i].param0;
438        p1          = dev_tbl[i].param1;
439        p2          = dev_tbl[i].param2;
440        p3          = dev_tbl[i].param3;
441
442        func     = FUNC_FROM_TYPE( type );
443        impl     = IMPL_FROM_TYPE( type );
444
445        // There is one chdev per direction for NIC
446        if (func == DEV_FUNC_NIC) directions_nr = 2;
447        else                      directions_nr = 1;
448
449        // The TXT0 chdev has already been created
450        if (func == DEV_FUNC_TXT) first_channel = 1;
451        else                      first_channel = 0;
452
453        // do nothing for ROM, that does not require a device descriptor.
454        if( func == DEV_FUNC_ROM ) continue;
455
456        // check external device functionnal type
457        if( (func != DEV_FUNC_IOB) &&
458            (func != DEV_FUNC_PIC) &&
459            (func != DEV_FUNC_IOC) &&
460            (func != DEV_FUNC_TXT) &&
461            (func != DEV_FUNC_NIC) &&
462            (func != DEV_FUNC_FBF) ) 
463        {
464            assert( false , __FUNCTION__ , "undefined external peripheral type" );
465        }
466
467        // loops on channels
468        for( channel = first_channel ; channel < channels_nr ; channel++ )
469        { 
470            // loop on directions
471            for( direction = 0 ; direction < directions_nr ; direction++ )
472            {
473                // get target cluster for chdev[func,channel,direction]
474                uint32_t offset     = chdev_gid % ( info->x_size * info->y_size );
475                uint32_t cx         = offset / info->y_size;
476                uint32_t cy         = offset % info->y_size;
477                uint32_t target_cxy = (cx<<info->y_width) + cy;
478
479                // allocate and initialize a local chdev
480                // if local cluster matches target cluster
481                if( target_cxy == local_cxy )
482                {
483                    chdev = chdev_create( func,
484                                          impl,
485                                          channel,
486                                          direction,
487                                          base );
488
489                    assert( (chdev != NULL), __FUNCTION__ , 
490                            "cannot allocate external device" );
491
492                    // get extended pointer on chdev
493                    chdev_xp = XPTR( local_cxy , chdev );
494
495                    // make device type specific initialisation
496                    // the number of parameters depends on the device type
497                    // TODO : remove the parameters that  must be provided by the drivers
498                    if     ( func == DEV_FUNC_IOB ) dev_iob_init( chdev );
499                    else if( func == DEV_FUNC_IOC ) dev_ioc_init( chdev );
500                    else if( func == DEV_FUNC_TXT ) dev_txt_init( chdev );
501                    else if( func == DEV_FUNC_NIC ) dev_nic_init( chdev );
502                    else if( func == DEV_FUNC_PIC ) dev_pic_init( chdev , p0 );
503                    else if( func == DEV_FUNC_FBF ) dev_fbf_init( chdev , p0 , p1 );
504                    else
505                    {
506                        assert( false , __FUNCTION__ , "undefined device type" );
507                    }
508
509                    // all external (shared) devices are remotely accessible
510                    // initialize the replicated chdev_dir[x][y] structures
511                    // defining the extended pointers on chdev descriptors
512                    xptr_t * entry;   
513               
514                    if( func == DEV_FUNC_IOB ) entry  = &chdev_dir.iob;
515                    if( func == DEV_FUNC_PIC ) entry  = &chdev_dir.pic;
516                    if( func == DEV_FUNC_TXT ) entry  = &chdev_dir.txt[channel];
517                    if( func == DEV_FUNC_IOC ) entry  = &chdev_dir.ioc[channel];
518                    if( func == DEV_FUNC_FBF ) entry  = &chdev_dir.fbf[channel];
519                    if( func == DEV_FUNC_NIC ) entry  = &chdev_dir.nic_tx[channel];
520 
521                    for( x = 0 ; x < info->x_size ; x++ )
522                    {
523                        for( y = 0 ; y < info->y_size ; y++ )
524                        {
525                            cxy_t  cxy = (x<<info->y_width) + y;
526                            hal_remote_swd( XPTR( cxy , entry ) , chdev_xp );
527                        }
528                    }
529
530                            kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][0] create chdev %s[%d] at cycle %d\n",
531                               __FUNCTION__ , local_cxy , chdev_func_str( func ),
532                               channel , hal_time_stamp() );
533
534                }  // end if match
535
536                // increment chdev global index (matching or not)
537                chdev_gid++;
538
539            } // end loop on directions
540
541        }  // end loop on channels
542
543        // initialize the entries of the local chdev_pic_input structure
544        // defining how external peripherals are connected to PIC
545        if( func == DEV_FUNC_PIC ) 
546        {
547            uint32_t   id;
548            uint8_t    valid;
549            uint32_t   dev_type;
550            uint8_t    channel;
551            uint8_t    is_rx;
552
553            // loop on PIC inputs
554            for( id = 0 ; id < CONFIG_MAX_IRQS_PER_PIC ; id++ )
555            {
556                valid     = dev_tbl[i].irq[id].valid;
557                dev_type  = dev_tbl[i].irq[id].dev_type;
558                channel   = dev_tbl[i].irq[id].channel;
559                is_rx     = dev_tbl[i].irq[id].is_rx;
560
561                if( valid )  // only valid inputs are registered
562                {
563                    uint32_t * index;  // local pointer on one entry
564                    uint16_t dev_func = FUNC_FROM_TYPE( dev_type );
565
566                    if( dev_func == DEV_FUNC_TXT )
567                    {
568                        index = &chdev_pic_input.txt[channel];
569                    }
570                    else if( dev_func == DEV_FUNC_IOC )
571                    {
572                        index = &chdev_pic_input.ioc[channel]; 
573                    }
574                    else if( (dev_func == DEV_FUNC_NIC) && (is_rx == 0) )
575                    {
576                        index = &chdev_pic_input.nic_tx[channel]; 
577                    }
578                    else if( (dev_func == DEV_FUNC_NIC) && (is_rx != 0) )
579                    {
580                        index = &chdev_pic_input.nic_rx[channel]; 
581                    }
582                    else
583                    {
584                        assert( false , __FUNCTION__ , "illegal source device for PIC input" );
585                    }                   
586
587                    // set entry in local structure
588                    *index = id; 
589                }
590            } // end loop on PIC inputs
591        } // end PIC
592        } // end loop on devices
593}  // end external_devices_init()
594
595
596///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
597// This static function returns the identifiers of the calling core.
598///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
599// @ info    : pointer on boot_info structure.
600// @ lid     : [out] core local index in cluster.
601// @ cxy     : [out] cluster identifier.
602// @ lid     : [out] core global identifier (hardware).
603// @ return 0 if success / return EINVAL if not found.
604///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
605static error_t get_core_identifiers( boot_info_t * info,
606                                     lid_t       * lid,
607                                     cxy_t       * cxy,
608                                     gid_t       * gid )
609{
610        uint32_t   i;
611    gid_t      global_id;
612
613    // get global identifier from hardware register
614    global_id = hal_get_gid(); 
615
616    // makes an associative search in boot_info to get (cxy,lid) from global_id
617    for( i = 0 ; i < info->cores_nr ; i++ )
618    {
619        if( global_id == info->core[i].gid )
620        {
621            *lid = info->core[i].lid;
622            *cxy = info->core[i].cxy;
623            *gid = global_id;
624            return 0;
625        }
626    }
627    return EINVAL;
628}
629
630///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
631// This function is the entry point for the kernel initialisation.
632// It is executed by all cores in all clusters, but only core[0], called CP0,
633// initializes the shared resources such as the cluster manager, or the local peripherals.
634// To comply with the multi-kernels paradigm, it accesses only local cluster memory, using
635// only information contained in the local boot_info_t structure, set by the bootloader.
636///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
637// @ info    : pointer on the local boot-info structure.
638///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
639void kernel_init( boot_info_t * info )
640{
641    lid_t        core_lid = -1;      // running core local index
642    cxy_t        core_cxy = -1;      // running core cluster identifier
643    gid_t        core_gid;           // running core hardware identifier
644    cluster_t  * cluster;            // pointer on local cluster manager
645    core_t     * core;               // pointer on running core descriptor
646    thread_t   * thread;             // pointer on idle thread descriptor
647    error_t      error;
648
649    // all cores get core identifiers
650    error = get_core_identifiers( info,
651                                  &core_lid,
652                                  &core_cxy,
653                                  &core_gid );
654
655    // CP0 initialise cluster identifier
656    if( core_lid == 0 ) local_cxy = info->cxy;
657
658    // each core get pointer on its private idle thread descriptor
659        thread = (thread_t *)( idle_threads + (core_lid * CONFIG_THREAD_DESC_SIZE) );
660
661    // each core registers this thread pointer in hardware register
662    hal_set_current_thread( thread );
663
664#ifdef __HAL_x86_64__
665        return;
666#endif
667
668    // CP0 in I/O cluster initialises TXT0 chdev descriptor
669    if( (core_lid == 0) && (core_cxy == info->io_cxy) ) txt0_device_init( info );
670
671    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
672    // global & local synchro to protect access to TXT0 terminal
673    if( core_lid == 0 ) remote_barrier( XPTR( info->io_cxy , &global_barrier ), 
674                                        (info->x_size * info->y_size) );
675    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
676    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
677
678    kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][%d] exit barrier 0 at cycle %d\n",
679               __FUNCTION__ , core_cxy , core_lid , hal_time_stamp() );
680
681    // all cores check core identifiers
682    if( error )
683    {
684        printk("\n[PANIC] in %s : illegal core identifiers"
685               " gid = %x / cxy = %x / lid = %d\n",
686               __FUNCTION__ , core_lid , core_cxy , core_lid );
687        hal_core_sleep();
688    }
689
690    // CP0 initializes the local cluster manager (cores and memory allocators)
691    if( core_lid == 0 )
692    {
693        error = cluster_init( info );
694
695        if( error )
696        {
697            printk("\n[PANIC] in %s : cannot initialise cluster manager in cluster %x",
698                   __FUNCTION__ , local_cxy );
699            hal_core_sleep();
700        }
701    }
702
703    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
704    // global & local synchro, to protect access to cluster manager
705    if( core_lid == 0 ) remote_barrier( XPTR( info->io_cxy , &global_barrier ), 
706                                        (info->x_size * info->y_size) );
707    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
708    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
709
710    kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][%d] exit barrier 1 at cycle %d\n",
711               __FUNCTION__ , core_cxy , core_lid , hal_time_stamp() );
712
713    // all cores get pointer on local cluster manager and on core descriptor
714    cluster = &cluster_manager;
715        core    = &cluster->core_tbl[core_lid];
716
717    // CP0 initializes the process_zero descriptor
718    if( core_lid == 0 ) process_zero_init( info );
719
720    // CP0 allocates and initialises the internal peripheral chdev descriptors.
721    // Each CP0[cxy] scan the set of its internal (private) peripherals,
722    // and allocate memory for the corresponding chdev descriptors.
723    if( core_lid == 0 ) internal_devices_init( info );
724       
725    // CP0 allocates one WTI mailbbox per core for Inter Processor Interrupt
726    // this must be done after ICU chdev initialisation, by CP0 only, and before
727    // external devices initialisation to enforce the rule :
728    // "The WTI index for the IPI routed to core[lid] is lid"
729    if( core_lid == 0 )
730    {
731        uint32_t  wti_id;
732        uint32_t  lid;
733        for( lid = 0 ; lid < LOCAL_CLUSTER->cores_nr ; lid++ )
734        {
735            wti_id = dev_icu_wti_alloc();
736
737            if( wti_id != lid )
738            {
739                printk("\n[PANIC] in %s : WTI index for IPI = %d / core_lid = %d",
740                       __FUNCTION__ , wti_id , lid );
741                hal_core_sleep();
742            }
743
744            dev_icu_enable_irq( lid , WTI_TYPE , wti_id , NULL );
745        }
746    }
747
748    // All CP0s contribute to initialise external peripheral chdev descriptors.
749    // Each CP0[cxy] scan the set of external (shared) peripherals (but the TXT0),
750    // and allocates memory for the chdev descriptors that must be placed
751    // on the (cxy) cluster according to the global index value. 
752    if( core_lid == 0 ) external_devices_init( info );
753
754    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
755    // global &local synchro to protect access to peripherals
756    if( core_lid == 0 ) remote_barrier( XPTR( info->io_cxy , &global_barrier ), 
757                                        (info->x_size * info->y_size) );
758    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
759    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
760
761    kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][%d] exit barrier 2 at cycle %d\n", 
762               __FUNCTION__ , core_cxy , core_lid , hal_time_stamp() );
763
764
765    error = thread_kernel_init( thread,
766                                THREAD_IDLE, 
767                                &thread_idle_func, 
768                                NULL,
769                                core_lid );
770    if( error )
771    {
772        printk("\n[PANIC] in %s : core[%x][%d] cannot initialize idle thread\n",
773               __FUNCTION__ , local_cxy , core_lid );
774        hal_core_sleep();
775    }
776    else
777    {
778        // register idle thread in scheduler
779        core->scheduler.idle = thread;
780
781        // activate the idle thread
782        thread_unblock( XPTR( local_cxy , thread ) , THREAD_BLOCKED_GLOBAL );
783
784        kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][%d] created idle thread %x at cycle %d\n",
785                   __FUNCTION__ , core_cxy , core_lid , thread , hal_time_stamp());
786    }
787
788    // CP0 in all clusters initializes cooperatively VFS and DEVFS
789    if( (core_lid == 0)  )
790    {
791        xptr_t  root_inode_xp;
792
793        // initialize root File System (must be FATFS in this implementation)
794        if( CONFIG_VFS_ROOT_IS_FATFS )
795        {
796            root_inode_xp = fatfs_init();
797        }
798        else
799        {
800            printk("\n[PANIC] in %s : root FS must be FATFS\n", __FUNCTION__ );
801            hal_core_sleep();
802        }
803
804        if( root_inode_xp == XPTR_NULL )
805        {
806            printk("\n[PANIC] in %s : core[%x][%d] cannot initialize file system\n",
807                   __FUNCTION__ , local_cxy , core_lid );
808            hal_core_sleep();
809        }
810
811        // mount the DEVFS File system
812            devfs_mount( root_inode_xp , "dev" );
813    }
814
815    // CP0 in I/O cluster print banner
816    if( (core_lid ==  0) && (local_cxy == info->io_cxy) ) 
817    {
818        print_banner( (info->x_size * info->y_size) , info->cores_nr );
819
820        kinit_dmsg("\n\n*** memory fooprint of main kernet objects ***\n"
821                   " - thread descriptor  : %d bytes\n"
822                   " - process descriptor : %d bytes\n"
823                   " - cluster manager    : %d bytes\n"
824                   " - chdev descriptor   : %d bytes\n"
825                   " - core descriptor    : %d bytes\n"
826                   " - scheduler          : %d bytes\n"
827                   " - rpc fifo           : %d bytes\n"
828                   " - page descriptor    : %d bytes\n"
829                   " - mapper root        : %d bytes\n"
830                   " - ppm manager        : %d bytes\n"
831                   " - kcm manager        : %d bytes\n"
832                   " - khm manager        : %d bytes\n"
833                   " - vmm manager        : %d bytes\n"
834                   " - gpt root           : %d bytes\n"
835                   " - list item          : %d bytes\n"
836                   " - xlist item         : %d bytes\n"
837                   " - spinlock           : %d bytes\n"
838                   " - remote spinlock    : %d bytes\n"
839                   " - rwlock             : %d bytes\n"
840                   " - remote rwlock      : %d bytes\n",
841                   sizeof( thread_t          ), 
842                   sizeof( process_t         ),
843                   sizeof( cluster_t         ),
844                   sizeof( chdev_t           ),
845                   sizeof( core_t            ),
846                   sizeof( scheduler_t       ),
847                   sizeof( rpc_fifo_t        ),
848                   sizeof( page_t            ),
849                   sizeof( mapper_t          ),
850                   sizeof( ppm_t             ),
851                   sizeof( kcm_t             ),
852                   sizeof( khm_t             ),
853                   sizeof( vmm_t             ),
854                   sizeof( gpt_t             ),
855                   sizeof( list_entry_t      ),
856                   sizeof( xlist_entry_t     ),
857                   sizeof( spinlock_t        ),
858                   sizeof( remote_spinlock_t ),
859                   sizeof( rwlock_t          ),
860                   sizeof( remote_rwlock_t   ));
861    }
862
863    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
864    // global syncho to protect access to File System
865    if( core_lid == 0 ) remote_barrier( XPTR( info->io_cxy , &global_barrier ),
866                                        (info->x_size * info->y_size) );
867    barrier_wait( &local_barrier , info->cores_nr );
868    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
869
870    kinit_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][%d] exit barrier 3 at cycle %d\n", 
871               __FUNCTION__ , core_cxy , core_lid , hal_time_stamp() );
872
873    // each core activates its private PTI IRQ
874    dev_icu_set_period( core_lid , CONFIG_SCHED_TICK_PERIOD );
875    dev_icu_enable_irq( core_lid , PTI_TYPE , core_lid , NULL );
876
877    // each core get its private IRQ masks values and
878    uint32_t hwi_mask;
879    uint32_t wti_mask;
880    uint32_t pti_mask;
881    dev_icu_get_masks( core_lid , &hwi_mask , &wti_mask , &pti_mask );
882
883    thread_dmsg("\n[INFO] %s : core[%x][%d] activates scheduler at cycle %d\n"
884                "   hwi_mask = %x / wti_mask = %x / pti_mask = %x\n",
885                    __FUNCTION__ , local_cxy , core_lid , hal_time_stamp() ,
886                    hwi_mask , wti_mask , pti_mask );
887
888    // each core jump to idle thread
889    thread_idle_func();
890
891} // end kernel_init()
892
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.