source: trunk/platforms/tsar_generic_3d/arch.py @ 1064

Last change on this file since 1064 was 1040, checked in by bouyer, 8 years ago

Add a platform using the new dspin 3d router.
Only giet-vm is suported at this time.
The software is not aware of the 3d layout; the software's y
dimention is subdivided in hardware y and z.
  • Property svn:executable set to *
File size: 16.7 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python
2
3from math import log, ceil
4from mapping import *
5
6##################################################################################
7#   file   : arch.py  (for the tsar_generic_xbar architecture)
8#   date   : march 2015
9#   author : Manuel Bouyer
10##################################################################################
11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_xbar" platform.
12#  This includes both the hardware architecture (clusters, processors, peripherals,
13#  physical space segmentation) and the mapping of all boot and kernel objects
14#  (global vsegs).
15#
16#  This platform includes 7 external peripherals, located in the [x_io, x_io]
17#  cluster.
18#  Available peripherals are: TTY, IOC, FBF, ROM, NIC, CMA, PIC.
19#
20#  All clusters contain (nb_procs) processors, one L2 cache, one XCU, and
21#  one optional hardware coprocessor connected to a MWMR_DMA controller.
22#
23#  The "constructor" parameters (defined in Makefile) are:
24#  - x_size         : number of clusters in a row
25#  - y_size         : number of clusters in a column
26#  - nb_procs       : number of processors per cluster
27#  - nb_ttys        : number of TTY channels
28#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
29#  - ioc_type       : can be 'BDV','HBA','SDC', 'SPI' but not 'RDK'
30#  - mwr_type       : coprocessor type / only 'NONE' is supported
31#
32#  The other hardware parameters (defined in this script) are:
33#  - nb_nics        : number of NIC channels
34#  - nb_cmas        : number of CMA channels
35#  - x_io           : cluster_io x coordinate
36#  - y_io           : cluster_io y coordinate
37#  - x_width        : number of bits for x coordinate
38#  - y_width        : number of bits for y coordinate
39#  - p_width        : number of bits for processor local index
40#  - paddr_width    : number of bits for physical address
41#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
42#  - peri_increment : address increment for replicated peripherals
43#
44#  Regarding the boot and kernel vsegs mapping :
45#  - We use one big physical page (2 Mbytes) for the preloader,
46#    the 4 boot vsegs are packed in one BPP allocated in cluster[0,0].
47#  - We use one BPP per cluster for the replicated kernel code vsegs.
48#  - We use one BPP in cluster[0][0] for the kernel data vseg.
49#  - We use two BPP per cluster for the distributed kernel heap vsegs.
50#  - We use one BPP per cluster for the distributed ptab vsegs.
51#  - We use two SPP per cluster for each schedulers.
52#  - We use one PBB for each external peripheral in IO cluster,
53#  - We use one SPP per cluster for each internal peripheral.
54##################################################################################
55
56########################
57def arch( x_size    = 1,
58          y_size    = 1,
59          nb_procs  = 4,
60          nb_ttys   = 1,
61          fbf_width = 128,
62          ioc_type  = 'BDV',
63          mwr_type  = 'NONE' ):
64
65    ### define architecture constants
66
67    nb_nics         = 0 
68    nb_cmas         = 4
69    x_io            = 0
70    y_io            = 0
71    x_width         = 2
72    y_width         = 6
73    p_width         = 4
74    paddr_width     = 40
75    irq_per_proc    = 4         
76    peri_increment  = 0x10000 
77
78    ### constructor parameters checking
79
80    assert( nb_procs <= (1 << p_width) )
81
82    assert( (x_size == 1) or (x_size == 2) or (x_size == 4)
83             or (x_size == 8) or (x_size == 16) )
84
85    assert( (y_size == 1) or (y_size == 2) or (y_size == 4)
86             or (y_size == 8) or (y_size == 16) )
87
88    assert( (nb_ttys >= 1) and (nb_ttys <= 16) )
89
90    assert( ((x_io >= 0) and (y_io >= 0)) and
91            ((x_io < x_size) and (y_io < y_size)) )
92
93    assert( ioc_type in [ 'BDV' , 'HBA' , 'SDC' , 'SPI' ] )
94
95    assert( mwr_type in [ 'NONE' ] )
96 
97    ### define platform name
98
99    platform_name = 'tsar_xbar_%d_%d_%d' % ( x_size, y_size , nb_procs )
100    platform_name += '_%d_%d_%s' % ( fbf_width , nb_ttys , ioc_type )
101
102    ### define physical segments replicated in all clusters
103
104    ram_base = 0x0000000000
105    ram_size = 0x4000000                   # 64 Mbytes
106
107    xcu_base = 0x00B0000000
108    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
109
110    mmc_base = 0x00B2000000
111    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
112
113    ### define physical segments for peripherals
114    ## These segments are only defined in cluster_io
115
116    ioc_base  = 0x00B3000000
117    ioc_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
118
119    tty_base  = 0x00B4000000
120    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
121
122    nic_base  = 0x00B5000000
123    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
124
125    cma_base  = 0x00B6000000
126    cma_size  = 0x1000 * nb_cmas           # 4 kbytes * nb_cmas
127
128    fbf_base  = 0x00B7000000
129    fbf_size  = fbf_width * fbf_width      # fbf_width * fbf_width bytes
130
131    sim_base  = 0x00B8000000
132    sim_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
133
134    rom_base  = 0x00BFC00000
135    rom_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
136
137    ### define  bootloader vsegs base addresses and sizes
138    ### We want to pack these 4 vsegs in 2 big pages
139    ### => boot cost two BIG pages in cluster[0][0]
140
141    boot_mapping_vbase   = 0x00000000           # ident
142    boot_mapping_size    = 0x00100000           # 1 Mbytes
143
144    boot_code_vbase      = 0x00100000           # ident
145    boot_code_size       = 0x00080000           # 512 Kbytes
146
147    boot_stack_vbase     = 0x00180000           # ident
148    boot_stack_size      = 0x00080000           # 512 Kbytes
149
150    boot_data_vbase      = 0x00200000           # ident
151    boot_data_size       = 0x00200000           # 2 Mbytes
152
153    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
154    ### code, init, ptab, heap & sched vsegs are replicated in all clusters.
155    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
156
157    kernel_code_vbase    = 0x80000000
158    kernel_code_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
159
160    kernel_data_vbase    = 0x90000000
161    kernel_data_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes in cluster[0,0]
162
163    kernel_ptab_vbase    = 0xE0000000
164    kernel_ptab_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
165
166    kernel_heap_vbase    = 0xC0000000
167    kernel_heap_size     = 0x00400000           # 4 Mbytes per cluster
168
169    kernel_sched_vbase   = 0xA0000000   
170    kernel_sched_size    = 0x00002000*nb_procs  # 8 Kbytes per proc per cluster
171
172    #########################
173    ### create mapping
174    #########################
175
176    mapping = Mapping( name           = platform_name, 
177                       x_size         = x_size,       
178                       y_size         = y_size,       
179                       nprocs         = nb_procs,     
180                       x_width        = x_width,       
181                       y_width        = y_width,       
182                       p_width        = p_width,
183                       paddr_width    = paddr_width,   
184                       coherence      = True,         
185                       irq_per_proc   = irq_per_proc, 
186                       use_ramdisk    = (ioc_type == 'RDK'),
187                       x_io           = x_io,         
188                       y_io           = y_io,
189                       peri_increment = peri_increment,
190                       ram_base       = ram_base,
191                       ram_size       = ram_size )
192
193
194    #############################
195    ###   Hardware Components
196    #############################
197
198    for x in xrange( x_size ):
199        for y in xrange( y_size ):
200            cluster_xy = (x << y_width) + y;
201            offset     = cluster_xy << (paddr_width - x_width - y_width)
202
203            ### components replicated in all clusters
204            mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, 
205                                  size = ram_size )
206
207            xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, 
208                                     size = xcu_size, ptype = 'XCU', 
209                                     channels = nb_procs * irq_per_proc, 
210                                     arg0 = 32, arg1 = 32, arg2 = 32 )
211            mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset,
212                                     size = mmc_size, ptype = 'MMC' )
213
214            for p in xrange ( nb_procs ):
215                mapping.addProc( x , y , p )
216
217            ### peripherals in cluster_io
218            if ( (x==x_io) and (y==y_io) ):
219
220                ioc = mapping.addPeriph( 'IOC', base = ioc_base + offset, size = ioc_size, 
221                                         ptype = 'IOC', subtype = ioc_type )
222
223                if   ( ioc_type == 'BDV' ): isr_type = 'ISR_BDV'
224                elif ( ioc_type == 'HBA' ): isr_type = 'ISR_HBA'
225                elif ( ioc_type == 'SPI' ): isr_type = 'ISR_SPI'
226                elif ( ioc_type == 'SDC' ): isr_type = 'ISR_SDC'
227                mapping.addIrq( xcu, index = 31, src = ioc, isrtype = isr_type, channel = 0 )
228
229                tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base + offset, size = tty_size, 
230                                         ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
231                for t in xrange( nb_ttys ):
232                    mapping.addIrq( xcu, index = 16 + t, src = tty, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = t )
233
234                nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base + offset, size = nic_size, 
235                                         ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
236
237                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = nic,
238                #               isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
239                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = nic,
240                #               isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
241                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = nic,
242                #               isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
243                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = nic,
244                #               isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
245
246                cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base + offset, size = cma_size, 
247                                         ptype = 'CMA', channels = nb_cmas )
248                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = cma,
249                #               isrtype = 'ISR_CMA', channel = 0 )
250                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = cma,
251                #               isrtype = 'ISR_CMA', channel = 1 )
252                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = cma,
253                #               isrtype = 'ISR_CMA', channel = 2 )
254                #mapping.addIrq( xcu, index = xcu_index, src = cma,
255                #               isrtype = 'ISR_CMA', channel = 3 )
256
257                fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base + offset, size = fbf_size, 
258                                         ptype = 'FBF', arg0 = fbf_width, arg1 = fbf_width )
259
260                rom = mapping.addPeriph( 'ROM', base = rom_base + offset, size = rom_size, 
261                                         ptype = 'ROM' )
262
263                sim = mapping.addPeriph( 'SIM', base = sim_base + offset, size = sim_size, 
264                                         ptype = 'SIM')
265
266    ####################################
267    ###   Boot & Kernel vsegs mapping
268    ####################################
269
270    ### global vsegs for boot_loader
271    ### we want to pack those 4 vsegs in the same big page
272    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
273
274    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_size,
275                       'CXW_', vtype = 'BLOB'  , x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
276                       identity = True , local = False, big = True )
277
278    mapping.addGlobal( 'seg_boot_code', boot_code_vbase, boot_code_size,
279                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
280                       identity = True , local = False, big = True )
281
282    mapping.addGlobal( 'seg_boot_data', boot_data_vbase, boot_data_size,
283                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
284                       identity = True , local = False, big = True )
285
286    mapping.addGlobal( 'seg_boot_stack', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
287                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
288                       identity = True , local = False, big = True )
289
290    ### global vseg kernel_data : big / non local
291    ### Only mapped in cluster[0][0]
292    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', kernel_data_vbase, kernel_data_size, 
293                       'CXW_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM', 
294                       binpath = 'bin/kernel/kernel.elf', 
295                       local = False, big = True )
296
297    ### global vsegs kernel_code : big / local
298    ### replicated in all clusters with indexed name & same vbase
299    for x in xrange( x_size ):
300        for y in xrange( y_size ):
301            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code_%d_%d' %(x,y), 
302                               kernel_code_vbase, kernel_code_size,
303                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
304                               binpath = 'bin/kernel/kernel.elf', 
305                               local = True, big = True )
306
307    ### Global vsegs kernel_ptab_x_y : big / non local
308    ### one vseg per cluster: name indexed by (x,y)
309    for x in xrange( x_size ):
310        for y in xrange( y_size ):
311            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
312            base   = kernel_ptab_vbase + offset
313            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), base, kernel_ptab_size,
314                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM', 
315                               local = False , big = True )
316
317    ### global vsegs kernel_sched_x_y : small / non local
318    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
319    for x in xrange( x_size ):
320        for y in xrange( y_size ):
321            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_sched_size
322            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), 
323                               kernel_sched_vbase + offset , kernel_sched_size,
324                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
325                               local = False, big = False )
326
327    ### global vsegs kernel_heap_x_y : big / non local
328    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
329    for x in xrange( x_size ):
330        for y in xrange( y_size ):
331            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_heap_size
332            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_heap_%d_%d' %(x,y), 
333                               kernel_heap_vbase + offset , kernel_heap_size,
334                               'C_W_', vtype = 'HEAP', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
335                               local = False, big = True )
336
337    ### global vsegs for external peripherals : non local / big page
338    mapping.addGlobal( 'seg_ioc', ioc_base, ioc_size, '__W_',
339                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'IOC',
340                       local = False, big = True )
341
342    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_',
343                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'TTY',
344                       local = False, big = True )
345
346    mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_',
347                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'NIC',
348                       local = False, big = True )
349
350    mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_',
351                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'CMA',
352                       local = False, big = True )
353
354    mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_',
355                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'FBF',
356                       local = False, big = True )
357
358    mapping.addGlobal( 'seg_sim', sim_base, sim_size, '__W_',
359                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'SIM',
360                       local = False, big = True )
361
362    mapping.addGlobal( 'seg_rom', rom_base, rom_size, 'CXW_',
363                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'ROM',
364                       local = False, big = True )
365
366    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages   
367    ### allocated in all clusters with name indexed by (x,y)
368    ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
369    for x in xrange( x_size ):
370        for y in xrange( y_size ):
371            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
372
373            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), xcu_base + offset, xcu_size,
374                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
375                               local = False, big = False )
376
377            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), mmc_base + offset, mmc_size,
378                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
379                               local = False, big = False )
380
381    return mapping
382
383################################# platform test ####################################
384
385if __name__ == '__main__':
386
387    mapping = arch( x_size    = 2,
388                    y_size    = 2,
389                    nb_procs  = 2 )
390
391#   print mapping.netbsd_dts()
392
393    print mapping.xml()
394
395#   print mapping.giet_vsegs()
396
397
398# Local Variables:
399# tab-width: 4;
400# c-basic-offset: 4;
401# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
402# indent-tabs-mode: nil;
403# End:
404#
405# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
406
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.