source: trunk/platforms/tsar_generic_iob/arch.py @ 1018

Last change on this file since 1018 was 1018, checked in by alain, 7 years ago

Increase the number of CMA channels.

  • Property svn:executable set to *
File size: 20.3 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_iob architecture)
8#   date   : may 2014
9#   author : Alain Greiner
10##################################################################################
11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_iob" 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, 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, 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#   
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#  - paddr_width    : number of bits for physical address
40#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
41#  - use_ramdisk    : use a ramdisk when True
42#  - vseg_increment : address increment for replicated vsegs
43#  - mwr_type       : coprocessor type / can be 'GCD','DCT','NOPE'
44#  - use_dma        : one single channel DMA per cluster if non zero
45#
46#  Regarding the boot and kernel vsegs mapping :
47#  - We use one big physical page (2 Mbytes) for the preloader and the four
48#    boot vsegs, all allocated in cluster[0,0].
49#  - We use one big page per cluster for the replicated kernel code vsegs.
50#  - We use one big page in cluster[0][0] for the kernel data vseg.
51#  - We use one big page per cluster for the distributed kernel heap vsegs.
52#  - We use one big page per cluster for the distributed ptab vsegs.
53#  - We use small physical pages (4 Kbytes) per cluster for the schedulers.
54#  - We use one big page for each external peripheral in IO cluster,
55#  - We use one small page per cluster for each internal peripheral.
56##################################################################################
57
58########################
59def arch( x_size    = 2,
60          y_size    = 2,
61          nb_procs  = 2,
62          nb_ttys   = 1,
63          fbf_width = 128,
64          ioc_type  = 'BDV' ):
65
66    ### define architecture constants
67
68    nb_nics         = 1 
69    nb_cmas         = 4
70    x_io            = 0
71    y_io            = 0
72    x_width         = 4
73    y_width         = 4
74    p_width         = 4
75    paddr_width     = 40
76    irq_per_proc    = 4         
77    peri_increment  = 0x10000 
78    mwr_type        = 'GCD'
79
80    ### constructor parameters checking
81
82    assert( nb_procs <= (1 << p_width) )
83
84    assert( (x_size == 1) or (x_size == 2) or (x_size == 4)
85             or (x_size == 8) or (x_size == 16) )
86
87    assert( (y_size == 1) or (y_size == 2) or (y_size == 4)
88             or (y_size == 8) or (y_size == 16) )
89
90    assert( (nb_ttys >= 1) and (nb_ttys <= 8) )
91
92    assert( ((x_io == 0) and (y_io == 0)) or
93            ((x_io == x_size-1) and (y_io == y_size-1)) )
94
95    assert( ioc_type in [ 'BDV' , 'HBA' , 'SDC' , 'SPI' ] )
96
97    assert( mwr_type in [ 'GCD' , 'DCT' , 'CPY' , 'NONE' ] )
98 
99    ### define platform name
100
101    platform_name = 'tsar_iob_%d_%d_%d' % ( x_size, y_size , nb_procs )
102    platform_name += '_%d_%d_%s' % ( fbf_width , nb_ttys , ioc_type )
103
104    ### define physical segments replicated in all clusters
105
106    ram_base = 0x0000000000
107    ram_size = 0x4000000                   # 64 Mbytes
108
109    xcu_base = 0x00B0000000
110    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
111
112    mwr_base = 0x00B1000000
113    mwr_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
114
115    mmc_base = 0x00B2000000
116    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
117
118    ### define physical segments for external peripherals
119    ## These segments are only defined in cluster_io
120
121    ioc_base  = 0x00B3000000
122    ioc_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
123
124    tty_base  = 0x00B4000000
125    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
126
127    nic_base  = 0x00B5000000
128    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
129
130    cma_base  = 0x00B6000000
131    cma_size  = 0x1000 * nb_cmas           # 4 kbytes * nb_cmas
132
133    fbf_base  = 0x00B7000000
134    fbf_size  = fbf_width * fbf_width      # fbf_width * fbf_width bytes
135
136    pic_base  = 0x00B8000000
137    pic_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
138
139    iob_base  = 0x00BE000000
140    iob_size  = 0x1000                     # 4 bytes
141
142    rom_base  = 0x00BFC00000
143    rom_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
144
145    ### define  bootloader vsegs base addresses and sizes
146    ### We want to pack these 4 vsegs in the same big page
147    ### => boot cost is one BIG page in cluster[0][0]
148
149    boot_mapping_vbase   = 0x00000000           # ident
150    boot_mapping_size    = 0x00080000           # 512 Kbytes
151
152    boot_code_vbase      = 0x00080000           # ident
153    boot_code_size       = 0x00040000           # 256 Kbytes
154
155    boot_data_vbase      = 0x000C0000           # ident
156    boot_data_size       = 0x000C0000           # 768 Kbytes
157
158    boot_stack_vbase     = 0x00180000           # ident
159    boot_stack_size      = 0x00080000           # 512 Kbytes
160
161    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
162    ### code, init, ptab, heap & sched vsegs are replicated in all clusters.
163    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
164
165    kernel_code_vbase    = 0x80000000
166    kernel_code_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
167
168    kernel_init_vbase    = 0x80100000
169    kernel_init_size     = 0x00100000           # 1 Mbytes per cluster
170
171    kernel_data_vbase    = 0x90000000
172    kernel_data_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes in cluster[0,0]
173
174    kernel_ptab_vbase    = 0xE0000000
175    kernel_ptab_size     = 0x00200000           # 2 Mbytes per cluster
176
177    kernel_heap_vbase    = 0xD0000000
178    kernel_heap_size     = 0x00400000           # 4 Mbytes per cluster
179
180    kernel_sched_vbase   = 0xA0000000   
181    kernel_sched_size    = 0x00002000*nb_procs  # 8 Kbytes per proc per cluster
182
183    #########################
184    ### create mapping
185    #########################
186
187    mapping = Mapping( name           = platform_name, 
188                       x_size         = x_size,       
189                       y_size         = y_size,       
190                       nprocs         = nb_procs,     
191                       x_width        = x_width,       
192                       y_width        = y_width,       
193                       p_width        = p_width,
194                       paddr_width    = paddr_width,   
195                       coherence      = True,         
196                       irq_per_proc   = irq_per_proc, 
197                       use_ramdisk    = (ioc_type == 'RDK'),
198                       x_io           = x_io,         
199                       y_io           = y_io,
200                       peri_increment = peri_increment,
201                       ram_base       = ram_base,
202                       ram_size       = ram_size )
203
204
205    #############################
206    ###   Hardware Components
207    #############################
208
209    for x in xrange( x_size ):
210        for y in xrange( y_size ):
211            cluster_xy = (x << y_width) + y;
212            offset     = cluster_xy << (paddr_width - x_width - y_width)
213
214            ### components replicated in all clusters
215            mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, 
216                                  size = ram_size )
217
218            xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, 
219                                     size = xcu_size, ptype = 'XCU', 
220                                     channels = nb_procs * irq_per_proc, 
221                                     arg0 = 32, arg1 = 32, arg2 = 32 )
222
223            mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset,
224                                     size = mmc_size, ptype = 'MMC' )
225
226            if ( mwr_type == 'GCD' ):
227                mwr = mapping.addPeriph( 'MWR', base = mwr_base + offset,
228                                         size = mwr_size, ptype = 'MWR', subtype = 'GCD',
229                                         arg0 = 2, arg1 = 1, arg2 = 1, arg3 = 0 )
230
231            if ( mwr_type == 'DCT' ):
232                mwr = mapping.addPeriph( 'MWR', base = mwr_base + offset,
233                                         size = mwr_size, ptype = 'MWR', subtype = 'DCT',
234                                         arg0 = 1, arg1 = 1, arg2 = 1, arg3 = 0 )
235
236            if ( mwr_type == 'CPY' ):
237                mwr = mapping.addPeriph( 'MWR', base = mwr_base + offset,
238                                         size = mwr_size, ptype = 'MWR', subtype = 'CPY',
239                                         arg0 = 1, arg1 = 1, arg2 = 1, arg3 = 0 )
240
241            mapping.addIrq( xcu, index = 0, src = mmc, isrtype = 'ISR_MMC' )
242            mapping.addIrq( xcu, index = 1, src = mwr, isrtype = 'ISR_MWR' )
243
244            for p in xrange ( nb_procs ):
245                mapping.addProc( x , y , p )
246
247            ### external peripherals in cluster_io
248            if ( (x==x_io) and (y==y_io) ):
249
250                iob = mapping.addPeriph( 'IOB', base = iob_base + offset, size = iob_size, 
251                                         ptype = 'IOB' )
252
253                ioc = mapping.addPeriph( 'IOC', base = ioc_base + offset, size = ioc_size, 
254                                         ptype = 'IOC', subtype = ioc_type )
255
256                tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base + offset, size = tty_size, 
257                                         ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
258
259                nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base + offset, size = nic_size, 
260                                         ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
261
262                cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base + offset, size = cma_size, 
263                                         ptype = 'CMA', channels = nb_cmas )
264
265                fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base + offset, size = fbf_size, 
266                                         ptype = 'FBF', arg0 = fbf_width, arg1 = fbf_width )
267
268                rom = mapping.addPeriph( 'ROM', base = rom_base + offset, size = rom_size, 
269                                         ptype = 'ROM' )
270
271                pic = mapping.addPeriph( 'PIC', base = pic_base + offset, size = pic_size, 
272                                         ptype = 'PIC', channels = 32 )
273
274                mapping.addIrq( pic, index = 0, src = nic,
275                                isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
276                mapping.addIrq( pic, index = 1, src = nic,
277                                isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
278
279                mapping.addIrq( pic, index = 2, src = nic,
280                                isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
281                mapping.addIrq( pic, index = 3, src = nic,
282                                isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
283
284                mapping.addIrq( pic, index = 4, src = cma,
285                                isrtype = 'ISR_CMA', channel = 0 )
286                mapping.addIrq( pic, index = 5, src = cma,
287                                isrtype = 'ISR_CMA', channel = 1 )
288                mapping.addIrq( pic, index = 6, src = cma,
289                                isrtype = 'ISR_CMA', channel = 2 )
290                mapping.addIrq( pic, index = 7, src = cma,
291                                isrtype = 'ISR_CMA', channel = 3 )
292
293                if ( ioc_type == 'BDV' ): isr_ioc = 'ISR_BDV'
294                if ( ioc_type == 'HBA' ): isr_ioc = 'ISR_HBA'
295                if ( ioc_type == 'SDC' ): isr_ioc = 'ISR_SDC'
296                if ( ioc_type == 'SPI' ): isr_ioc = 'ISR_SPI'
297
298                mapping.addIrq( pic, index = 8, src = ioc,
299                                isrtype = isr_ioc, channel = 0 )
300                mapping.addIrq( pic, index = 16, src = tty,
301                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 0 )
302                mapping.addIrq( pic, index = 17, src = tty,
303                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 1 )
304                mapping.addIrq( pic, index = 18, src = tty,
305                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 2 )
306                mapping.addIrq( pic, index = 19, src = tty,
307                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 3 )
308                mapping.addIrq( pic, index = 20, src = tty,
309                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 4 )
310                mapping.addIrq( pic, index = 21, src = tty,
311                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 5 )
312                mapping.addIrq( pic, index = 22, src = tty,
313                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 6 )
314                mapping.addIrq( pic, index = 23, src = tty,
315                                isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 7 )
316
317
318    ####################################
319    ###   Boot & Kernel vsegs mapping
320    ####################################
321
322    ### global vsegs for boot_loader
323    ### we want to pack those 4 vsegs in the same big page
324    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
325
326    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_size,
327                       'CXW_', vtype = 'BLOB'  , x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
328                       identity = True , local = False, big = True )
329
330    mapping.addGlobal( 'seg_boot_code', boot_code_vbase, boot_code_size,
331                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
332                       identity = True , local = False, big = True )
333
334    mapping.addGlobal( 'seg_boot_data', boot_data_vbase, boot_data_size,
335                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
336                       identity = True , local = False, big = True )
337
338    mapping.addGlobal( 'seg_boot_stack', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
339                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
340                       identity = True , local = False, big = True )
341
342    ### global vseg kernel_data : big / non local
343    ### Only mapped in cluster[0][0]
344    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', kernel_data_vbase, kernel_data_size, 
345                       'CXW_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM', 
346                       binpath = 'bin/kernel/kernel.elf', 
347                       local = False, big = True )
348
349    ### global vsegs kernel_code, kernel_init : big / local
350    ### replicated in all clusters with indexed name & same vbase
351    for x in xrange( x_size ):
352        for y in xrange( y_size ):
353            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code_%d_%d' %(x,y), 
354                               kernel_code_vbase, kernel_code_size,
355                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
356                               binpath = 'bin/kernel/kernel.elf', 
357                               local = True, big = True )
358
359            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_init_%d_%d' %(x,y), 
360                               kernel_init_vbase, kernel_init_size,
361                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
362                               binpath = 'bin/kernel/kernel.elf', 
363                               local = True, big = True )
364
365    ### Global vsegs kernel_ptab_x_y : big / non local
366    ### one vseg per cluster: name indexed by (x,y)
367    for x in xrange( x_size ):
368        for y in xrange( y_size ):
369            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_ptab_size
370            base   = kernel_ptab_vbase + offset
371            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), base, kernel_ptab_size,
372                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM', 
373                               local = False , big = True )
374
375    ### global vsegs kernel_sched_x_y : small / non local
376    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
377    for x in xrange( x_size ):
378        for y in xrange( y_size ):
379            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_sched_size
380            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), 
381                               kernel_sched_vbase + offset , kernel_sched_size,
382                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
383                               local = False, big = False )
384
385    ### global vsegs kernel_heap_x_y : big / non local
386    ### one vseg per cluster with name indexed by (x,y)
387    for x in xrange( x_size ):
388        for y in xrange( y_size ):
389            offset = ((x << y_width) + y) * kernel_heap_size
390            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_heap_%d_%d' %(x,y), 
391                               kernel_heap_vbase + offset , kernel_heap_size,
392                               'C_W_', vtype = 'HEAP', x = x , y = y , pseg = 'RAM',
393                               local = False, big = True )
394
395    ### global vsegs for external peripherals : non local / big page
396    mapping.addGlobal( 'seg_iob', iob_base, iob_size, '__W_',
397                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'IOB',
398                       local = False, big = True )
399
400    mapping.addGlobal( 'seg_ioc', ioc_base, ioc_size, '__W_',
401                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'IOC',
402                       local = False, big = True )
403
404    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_',
405                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'TTY',
406                       local = False, big = True )
407
408    mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_',
409                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'NIC',
410                       local = False, big = True )
411
412    mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_',
413                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'CMA',
414                       local = False, big = True )
415
416    mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_',
417                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'FBF',
418                       local = False, big = True )
419
420    mapping.addGlobal( 'seg_pic', pic_base, pic_size, '__W_',
421                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'PIC',
422                       local = False, big = True )
423
424    mapping.addGlobal( 'seg_rom', rom_base, rom_size, 'CXW_',
425                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'ROM',
426                       local = False, big = True )
427
428    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages   
429    ### allocated in all clusters with name indexed by (x,y)
430    ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
431    for x in xrange( x_size ):
432        for y in xrange( y_size ):
433            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
434
435            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), xcu_base + offset, xcu_size,
436                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
437                               local = False, big = False )
438
439            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), mmc_base + offset, mmc_size,
440                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
441                               local = False, big = False )
442
443            if ( mwr_type != 'NONE' ):
444                mapping.addGlobal( 'seg_mwr_%d_%d' %(x,y), mwr_base + offset, mwr_size,
445                                   '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MWR',
446                                   local = False, big = False )
447
448    return mapping
449
450################################# platform test ####################################
451
452if __name__ == '__main__':
453
454    mapping = arch( x_size    = 2,
455                    y_size    = 2,
456                    nb_procs  = 2 )
457
458#   print mapping.netbsd_dts()
459
460    print mapping.xml()
461
462#   print mapping.giet_vsegs()
463
464
465# Local Variables:
466# tab-width: 4;
467# c-basic-offset: 4;
468# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
469# indent-tabs-mode: nil;
470# End:
471#
472# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
473
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.