source: trunk/platforms/tsar_generic_iob/arch.py @ 945

Last change on this file since 945 was 945, checked in by alain, 9 years ago

Fix a bug in the external peripherals physical address computation.

  • Property svn:executable set to *
File size: 18.3 KB
RevLine 
[938]1#!/usr/bin/env python
[707]2
[802]3from math import log, ceil
[707]4from mapping import *
5
[938]6##################################################################################
[714]7#   file   : arch.py  (for the tsar_generic_iob architecture)
[707]8#   date   : may 2014
9#   author : Alain Greiner
[938]10##################################################################################
[802]11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_iob" platform.
[707]12#  This includes both the hardware architecture (clusters, processors, peripherals,
[938]13#  physical space segmentation) and the mapping of all boot and kernel objects
14#  (global vsegs).
[714]15#
[938]16#  This platform includes 6 external peripherals, accessible through an IOB
17#  components located in cluster [0,0] or in cluster [x_size-1, y_size-1].
18#  Available peripherals are: TTY, BDV, FBF, ROM, NIC, CMA, PIC.
19#
20#  All clusters contain (nb_procs) processors, one L2 cache, one XCU, and
21#  one DMA controller.
22#
[714]23#  The "constructor" parameters 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
[874]27#  - nb_ttys        : number of TTY channels
[817]28#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
[714]29#
[938]30#  The other hardware parameters are:
[714]31#  - nb_nics        : number of NIC channels
[938]32#  - nb_cmas        : number of CMA channels
[714]33#  - x_io           : cluster_io x coordinate
34#  - y_io           : cluster_io y coordinate
35#  - x_width        : number of bits for x coordinate
36#  - y_width        : number of bits for y coordinate
37#  - paddr_width    : number of bits for physical address
38#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
39#  - use_ramdisk    : use a ramdisk when True
[817]40#  - vseg_increment : address increment for replicated peripherals
41#
[938]42#  Regarding the boot and kernel vsegs mapping :
43#  - We use one big physical page (2 Mbytes) for the preloader and the four
44#    boot vsegs, all allocated in cluster[0,0].
45#  - We use one big page per cluster for the replicated kernel code vsegs.
46#  - We use one big page in cluster[0][0] for the kernel data vseg.
47#  - We use one big page per cluster for the distributed kernel heap vsegs.
48#  - We use one big page per cluster for the distributed ptab vsegs.
49#  - We use small physical pages (4 Kbytes) per cluster for the schedulers.
50#  - We use one big page for each external peripheral in IO cluster,
51#  - We use one small page per cluster for each internal peripheral.
52##################################################################################
[707]53
[714]54########################
55def arch( x_size    = 2,
56          y_size    = 2,
[817]57          nb_procs  = 2,
[874]58          nb_ttys   = 1,
[817]59          fbf_width = 128 ):
[714]60
61    ### define architecture constants
62
[913]63    nb_nics         = 1 
64    nb_cmas         = 2
[817]65    x_io            = 0
66    y_io            = 0
67    x_width         = 4
68    y_width         = 4
69    p_width         = 4
70    paddr_width     = 40
71    irq_per_proc    = 4
72    use_ramdisk     = False
73    peri_increment  = 0x10000    # distributed peripherals vbase address increment
[802]74
[707]75    ### parameters checking
[714]76
[802]77    assert( nb_procs <= (1 << p_width) )
[707]78
[802]79    assert( (x_size == 1) or (x_size == 2) or (x_size == 4)
[764]80             or (x_size == 8) or (x_size == 16) )
[707]81
[802]82    assert( (y_size == 1) or (y_size == 2) or (y_size == 4)
[707]83             or (y_size == 8) or (y_size == 16) )
84
[943]85    assert( (nb_ttys >= 1) and (nb_ttys <= 8) )
[707]86
87    assert( ((x_io == 0) and (y_io == 0)) or
88            ((x_io == x_size-1) and (y_io == y_size-1)) )
89
[938]90    ### define type and name
[802]91
[938]92    platform_type  = 'tsar_iob'
93    platform_name  = '%s_%d_%d_%d' % ( platform_type, x_size, y_size , nb_procs )
[707]94
[938]95    ### define physical segments replicated in all clusters
96
[707]97    ram_base = 0x0000000000
[913]98    ram_size = 0x1000000                   # 16 Mbytes
[707]99
[802]100    xcu_base = 0x00B0000000
101    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
[707]102
103    dma_base = 0x00B1000000
[817]104    dma_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
[707]105
[802]106    mmc_base = 0x00B2000000
[714]107    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
[707]108
[817]109    ### define physical segments for external peripherals
110    ## These segments are only defined in cluster_io
111
[945]112    bdv_base  = 0x00B3000000
[714]113    bdv_size  = 0x1000                     # 4kbytes
[707]114
[945]115    tty_base  = 0x00B4000000
[714]116    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
[707]117
[945]118    nic_base  = 0x00B5000000
[714]119    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
[707]120
[945]121    cma_base  = 0x00B6000000
[714]122    cma_size  = 0x1000 * 2 * nb_nics       # 4 kbytes * 2 * nb_nics
[707]123
[945]124    fbf_base  = 0x00B7000000
[874]125    fbf_size  = fbf_width * fbf_width     # fbf_width * fbf_width bytes
[707]126
[945]127    pic_base  = 0x00B8000000
[714]128    pic_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
[707]129
[945]130    iob_base  = 0x00BE000000
[817]131    iob_size  = 0x1000                     # 4 bytes
[707]132
[945]133    rom_base  = 0x00BFC00000
[714]134    rom_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
[707]135
[754]136    ### define  bootloader vsegs base addresses and sizes
[817]137    ### We want to pack these 4 vsegs in the same big page
[913]138    ### => boot cost is one BIG page in cluster[0][0]
[707]139
[913]140    boot_mapping_vbase   = 0x00000000           # ident
141    boot_mapping_size    = 0x00080000           # 512 Kbytes
[707]142
[913]143    boot_code_vbase      = 0x00080000           # ident
144    boot_code_size       = 0x00040000           # 256 Kbytes
[802]145
[913]146    boot_data_vbase      = 0x000C0000           # ident
147    boot_data_size       = 0x000C0000           # 768 Kbytes
[707]148
[913]149    boot_stack_vbase     = 0x00180000           # ident
150    boot_stack_size      = 0x00080000           # 512 Kbytes
[707]151
[754]152    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
[913]153    ### code, init, ptab, heap & sched vsegs are replicated in all clusters.
[817]154    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
[707]155
[802]156    kernel_code_vbase    = 0x80000000
[913]157    kernel_code_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
[707]158
[913]159    kernel_init_vbase    = 0x80100000
160    kernel_init_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
[707]161
[913]162    kernel_data_vbase    = 0x90000000
163    kernel_data_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes in cluster[0,0]
[707]164
[913]165    kernel_uncdata_vbase = 0x90200000
166    kernel_uncdata_size  = 0x00001000           # 4 Kbytes in cluster[0,0]
167
[817]168    kernel_ptab_vbase    = 0xE0000000
[913]169    kernel_ptab_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
[707]170
[913]171    kernel_heap_vbase    = 0xD0000000
172    kernel_heap_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
[707]173
[817]174    kernel_sched_vbase   = 0xA0000000   
175    kernel_sched_size    = 0x00002000*nb_procs  # 8 Kbytes per proc per cluster
176
[938]177    #########################
[707]178    ### create mapping
[938]179    #########################
[707]180
[817]181    mapping = Mapping( name           = platform_name, 
182                       x_size         = x_size,       
183                       y_size         = y_size,       
184                       nprocs         = nb_procs,     
185                       x_width        = x_width,       
186                       y_width        = y_width,       
[802]187                       p_width        = p_width,
[817]188                       paddr_width    = paddr_width,   
189                       coherence      = True,         
190                       irq_per_proc   = irq_per_proc, 
191                       use_ramdisk    = use_ramdisk, 
192                       x_io           = x_io,         
[714]193                       y_io           = y_io,
[802]194                       peri_increment = peri_increment,
195                       ram_base       = ram_base,
196                       ram_size       = ram_size )
[707]197
198
[938]199    #############################
200    ###   Hardware Components
201    #############################
[707]202
[938]203    for x in xrange( x_size ):
204        for y in xrange( y_size ):
205            cluster_xy = (x << y_width) + y;
206            offset     = cluster_xy << (paddr_width - x_width - y_width)
[707]207
[938]208            ### components replicated in all clusters
209            ram = mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, 
210                                  size = ram_size )
[707]211
[938]212            mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset, 
213                                     size = mmc_size, ptype = 'MMC' )
[707]214
[938]215            dma = mapping.addPeriph( 'DMA', base = dma_base + offset, 
216                                     size = dma_size, ptype = 'DMA', 
217                                     channels = nb_procs )
[707]218
[938]219            xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, 
220                                     size = xcu_size, ptype = 'XCU', 
221                                     channels = nb_procs * irq_per_proc, arg = 32 )
[707]222
[938]223            mapping.addIrq( xcu, index = 0, isrtype = 'ISR_MMC' )
[707]224
[938]225            for i in xrange ( dma.channels ):
226                mapping.addIrq( xcu, index = 1+i, isrtype = 'ISR_DMA',
227                                channel = i )
[707]228
[938]229            for p in xrange ( nb_procs ):
230                mapping.addProc( x, y, p )
[707]231
[938]232            ### external peripherals in cluster_io
233            if ( (x==x_io) and (y==y_io) ):
[707]234
[945]235                iob = mapping.addPeriph( 'IOB', base = iob_base + offset, size = iob_size, 
[938]236                                         ptype = 'IOB' )
[707]237
[945]238                bdv = mapping.addPeriph( 'BDV', base = bdv_base + offset, size = bdv_size, 
[938]239                                         ptype = 'IOC', subtype = 'BDV' )
[707]240
[945]241                tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base + offset, size = tty_size, 
[938]242                                         ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
[710]243
[945]244                nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base + offset, size = nic_size, 
[938]245                                         ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
[707]246
[945]247                cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base + offset, size = cma_size, 
[938]248                                         ptype = 'CMA', channels = nb_cmas )
[707]249
[945]250                fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base + offset, size = fbf_size, 
[938]251                                         ptype = 'FBF', arg = fbf_width )
[707]252
[945]253                rom = mapping.addPeriph( 'ROM', base = rom_base + offset, size = rom_size, 
[938]254                                         ptype = 'ROM' )
[707]255
[945]256                pic = mapping.addPeriph( 'PIC', base = pic_base + offset, size = pic_size, 
[938]257                                         ptype = 'PIC', channels = 32 )
[707]258
[938]259                mapping.addIrq( pic, index = 0,  isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
260                mapping.addIrq( pic, index = 1,  isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
[707]261
[938]262                mapping.addIrq( pic, index = 2,  isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
263                mapping.addIrq( pic, index = 3,  isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
[710]264
[938]265                mapping.addIrq( pic, index = 4,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 0 )
266                mapping.addIrq( pic, index = 5,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 1 )
267                mapping.addIrq( pic, index = 6,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 2 )
268                mapping.addIrq( pic, index = 7,  isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 3 )
[770]269
[938]270                mapping.addIrq( pic, index = 8,  isrtype = 'ISR_BDV'   , channel = 0 )
[707]271
[938]272                mapping.addIrq( pic, index = 16, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 0 )
273                mapping.addIrq( pic, index = 17, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 1 )
274                mapping.addIrq( pic, index = 18, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 2 )
275                mapping.addIrq( pic, index = 19, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 3 )
276                mapping.addIrq( pic, index = 20, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 4 )
277                mapping.addIrq( pic, index = 21, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 5 )
278                mapping.addIrq( pic, index = 22, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 6 )
279                mapping.addIrq( pic, index = 23, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 7 )
280
281
282    ####################################
283    ###   Boot & Kernel vsegs mapping
284    ####################################
285
[817]286    ### global vsegs for boot_loader
287    ### we want to pack those 4 vsegs in the same big page
288    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
[707]289
[730]290    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_size,
[817]291                       'CXW_', vtype = 'BLOB'  , x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
292                       identity = True , local = False, big = True )
[707]293
[730]294    mapping.addGlobal( 'seg_boot_code', boot_code_vbase, boot_code_size,
295                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
[817]296                       identity = True , local = False, big = True )
[707]297
[730]298    mapping.addGlobal( 'seg_boot_data', boot_data_vbase, boot_data_size,
[817]299                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
300                       identity = True , local = False, big = True )
[707]301
[730]302    mapping.addGlobal( 'seg_boot_stack', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
[817]303                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
304                       identity = True , local = False, big = True )
[707]305
[943]306    ### global vseg kernel_data : big / non local
307    ### Only mapped in cluster[0][0]
308    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', kernel_data_vbase, kernel_data_size, 
309                       'CXW_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM', 
310                       binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
311                       local = False, big = True )
312
[913]313    ### global vsegs kernel_code, kernel_init : big / local
[874]314    ### replicated in all clusters with the same name & same vbase
315    for x in xrange( x_size ):
316        for y in xrange( y_size ):
[817]317            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code', kernel_code_vbase, kernel_code_size,
318                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
319                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
320                               local = True, big = True )
[707]321
[817]322            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_init', kernel_init_vbase, kernel_init_size,
323                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
324                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf', 
325                               local = True, big = True )
[707]326
[938]327    ### Global vsegs kernel_ptab_x_y : big / non local
328    ### one vseg per cluster: 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_ptab_size
332            base   = kernel_ptab_vbase + offset
333            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), base, kernel_ptab_size,
334                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM', 
335                               local = False , big = True )
336
[913]337    ### global vsegs kernel_sched_x_y : small / non local
[874]338    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
[817]339    for x in xrange( x_size ):
340        for y in xrange( y_size ):
[913]341            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_sched_size
[938]342            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), 
343                               kernel_sched_vbase + offset , kernel_sched_size,
[817]344                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
345                               local = False, big = False )
[707]346
[913]347    ### global vsegs kernel_heap_x_y : big / non local
348    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
349    for x in xrange( x_size ):
350        for y in xrange( y_size ):
351            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_heap_size
[938]352            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_heap_%d_%d' %(x,y), 
353                               kernel_heap_vbase + offset , kernel_heap_size,
[913]354                               'C_W_', vtype = 'HEAP', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
355                               local = False, big = True )
356
[817]357    ### global vsegs for external peripherals : non local / big page
[802]358    mapping.addGlobal( 'seg_iob', iob_base, iob_size, '__W_',
359                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'IOB',
[817]360                       local = False, big = True )
[707]361
[802]362    mapping.addGlobal( 'seg_bdv', bdv_base, bdv_size, '__W_',
[730]363                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'BDV',
[817]364                       local = False, big = True )
[707]365
[802]366    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_',
[730]367                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'TTY',
[817]368                       local = False, big = True )
[707]369
[802]370    mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_',
[730]371                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'NIC',
[817]372                       local = False, big = True )
[707]373
[802]374    mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_',
[730]375                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'CMA',
[817]376                       local = False, big = True )
[707]377
[802]378    mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_',
[730]379                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'FBF',
[817]380                       local = False, big = True )
[707]381
[802]382    mapping.addGlobal( 'seg_pic', pic_base, pic_size, '__W_',
[730]383                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'PIC',
[817]384                       local = False, big = True )
[707]385
[802]386    mapping.addGlobal( 'seg_rom', rom_base, rom_size, 'CXW_',
[730]387                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'ROM',
[817]388                       local = False, big = True )
[707]389
[817]390    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages   
391    ### allocated in all clusters with name indexed by (x,y)
392    ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
[714]393    for x in xrange( x_size ):
394        for y in xrange( y_size ):
[817]395            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
[707]396
[714]397            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), xcu_base + offset, xcu_size,
[817]398                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
399                               local = False, big = False )
[707]400
[714]401            mapping.addGlobal( 'seg_dma_%d_%d' %(x,y), dma_base + offset, dma_size,
[817]402                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'DMA',
403                               local = False, big = False )
[707]404
[714]405            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), mmc_base + offset, mmc_size,
[817]406                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
407                               local = False, big = False )
[707]408
409    return mapping
410
[938]411################################# platform test ####################################
[707]412
413if __name__ == '__main__':
414
[730]415    mapping = arch( x_size    = 2,
416                    y_size    = 2,
417                    nb_procs  = 2 )
[707]418
419#   print mapping.netbsd_dts()
420
421    print mapping.xml()
422
423#   print mapping.giet_vsegs()
424
[802]425
[707]426# Local Variables:
427# tab-width: 4;
428# c-basic-offset: 4;
429# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
430# indent-tabs-mode: nil;
431# End:
432#
433# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
434
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.