source: trunk/platforms/tsar_generic_leti/arch.py @ 885

Last change on this file since 885 was 870, checked in by cfuguet, 9 years ago

tsar_generic_leti: modifying the platform arch.py file

  • Removing restrictions on the mesh dimensions. The X_SIZE or Y_SIZE on the LETI platform are not always a power of 2.
  • Property svn:executable set to *
File size: 16.3 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_leti architecture)
8#   date   : may 2014
9#   author : Alain Greiner
10###############################################################################
11#  This file contains a mapping generator for the "tsar_generic_leti" platform.
12#  This includes both the hardware architecture (clusters, processors,
13#  peripherals, physical space segmentation) and the mapping of all kernel
14#  objects (global vsegs).
15#
16#  The "constructor" parameters are:
17#  - x_size         : number of clusters in a row
18#  - y_size         : number of clusters in a column
19#  - nb_procs       : number of processors per cluster
20#  - fbf_width      : frame_buffer width = frame_buffer heigth
21#
22#  The "hidden" parameters (defined below) are:
23#  - nb_ttys        : number of TTY channels
24#  - nb_nics        : number of NIC channels
25#  - x_io           : cluster_io x coordinate
26#  - y_io           : cluster_io y coordinate
27#  - x_width        : number of bits for x coordinate
28#  - y_width        : number of bits for y coordinate
29#  - paddr_width    : number of bits for physical address
30#  - irq_per_proc   : number of input IRQs per processor
31#  - use_ramdisk    : use a ramdisk when True
32#  - peri_increment : address increment for replicated peripherals
33#
34# Regarding physical memory allocation, there is one allocator per cluster:
35# - We use only one big physical page (2 Mbytes) for the five boot vsegs,
36#   allocated in cluster[0,0], identity mapping.
37# - We use one big page per cluster for the kernel vsegs.
38#   The kernel_code, kernel_init and kernel_ptab can be replicated in all clusters.
39#   The kernel_data and kernel_uncdata shared vsegs are only mapped in cluster[0,0].
40# - We use 8 small physical pages (4 Kbytes) per cluster for the schedulers.
41# - We use one big page for each external peripheral in IO cluster,
42# - We use one small page per cluster for each internal peripheral.
43###################################################################################
44
45########################
46def arch( x_size    = 2,
47          y_size    = 2,
48          nb_procs  = 2,
49          fbf_width = 128 ):
50
51    ### define architecture constants
52
53    nb_ttys         = 1
54    nb_nics         = 2
55    x_io            = 0
56    y_io            = 0
57    x_width         = 4
58    y_width         = 4
59    p_width         = 2
60    paddr_width     = 40
61    irq_per_proc    = 4
62    use_ramdisk     = True
63    peri_increment  = 0x10000    # distributed peripherals vbase address increment
64    sched_increment = 0x10000    # distributed schedulers vbase address increment
65    ptab_increment  = 0x200000   # distributed page tables vbase address increment
66    reset_address   = 0x00000000
67
68    ### parameters checking
69
70    assert( nb_procs <= (1 << p_width) )
71
72    assert( (x_size >= 1) and (x_size <= 16) )
73
74    assert( (y_size >= 1) and (y_size <= 16) )
75
76    assert( nb_ttys == 1 )
77
78    assert( ((x_io == 0) and (y_io == 0)) or
79            ((x_io == x_size-1) and (y_io == y_size-1)) )
80
81    platform_name  = 'tsar_leti_%d_%d_%d' % ( x_size, y_size, nb_procs )
82
83    ### define physical segments
84    ### These segments are replicated in all clusters
85
86    ram_base = 0x0000000000
87    ram_size = 0x4000000                   # 64 Mbytes
88
89    xcu_base = 0x00F0000000
90    xcu_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
91
92    mmc_base = 0x00E0000000
93    mmc_size = 0x1000                      # 4 Kbytes
94
95    ### define physical segments for external peripherals
96    ## These segments are only defined in cluster_io
97
98    offset_io = ((x_io << y_width) + y_io) << (paddr_width - x_width - y_width)
99
100    bdv_base  = 0x00F2000000 + offset_io
101    bdv_size  = 0x1000                     # 4kbytes
102
103    tty_base  = 0x00F4000000 + offset_io
104    tty_size  = 0x4000                     # 16 Kbytes
105
106    nic_base  = 0x00F7000000 + offset_io
107    nic_size  = 0x80000                    # 512 kbytes
108
109    cma_base  = 0x00F8000000 + offset_io
110    cma_size  = 0x1000 * 2 * nb_nics       # 4 kbytes * 2 * nb_nics
111
112    fbf_base  = 0x00F3000000 + offset_io
113    fbf_size  = fbf_width * fbf_width      # fbf_width * fbf_width bytes
114
115    pic_base  = 0x00F9000000 + offset_io
116    pic_size  = 0x1000                     # 4 Kbytes
117
118    rdk_base  = 0x02000000
119    rdk_size  = 0x02000000                 # 32 Mbytes
120
121    ### define preloader & bootloader vsegs base addresses and sizes
122    ### We want to pack these 5 vsegs in the same big page
123    ### => boot cost is one BPP in cluster[0][0]
124
125    preloader_vbase      = 0x00000000      # ident
126    preloader_size       = 0x00010000      # 64 Kbytes
127
128    boot_mapping_vbase   = 0x00010000      # ident
129    boot_mapping_size    = 0x00080000      # 512 Kbytes
130
131    boot_code_vbase      = 0x00090000      # ident
132    boot_code_size       = 0x00040000      # 256 Kbytes
133
134    boot_data_vbase      = 0x000D0000      # ident
135    boot_data_size       = 0x00080000      # 512 Kbytes
136
137    boot_stack_vbase     = 0x00150000      # ident
138    boot_stack_size      = 0x00050000      # 320 Kbytes
139
140    ### define kernel vsegs base addresses and sizes
141    ### code, init, ptab & sched vsegs are replicated in all clusters.
142    ### data & uncdata vsegs are only mapped in cluster[0][0].
143    ### - We pack code, init, data vsegs in the same BIG page.
144    ### - We use another BIG page for the ptab vseg.
145    ### - We use 2*nb_procs SMALL pages for the sched vseg.
146    ### - we use one SMALL page for uncdata
147    ### => kernel cost is 2 BPPs and (2*n + 1) SPPs per cluster.
148
149    kernel_code_vbase    = 0x80000000
150    kernel_code_size     = 0x00080000      # 512 Kbytes per cluster
151
152    kernel_init_vbase    = 0x80080000
153    kernel_init_size     = 0x00080000      # 512 Kbytes per cluster
154
155    kernel_data_vbase    = 0x80100000
156    kernel_data_size     = 0x00100000      # 1 Mbytes in cluster[0][0]
157
158    kernel_uncdata_vbase = 0x80200000
159    kernel_uncdata_size  = 0x00001000      # 4 Kbytes
160
161    kernel_sched_vbase   = 0x80400000            # distributed in all clusters
162    kernel_sched_size    = 0x00002000 * nb_procs # 8 kbytes per processor
163
164    kernel_ptab_vbase    = 0xC0000000
165    kernel_ptab_size     = 0x00200000      # 2 Mbytes per cluster
166
167    ### create mapping
168
169    mapping = Mapping( name           = platform_name,
170                       x_size         = x_size,
171                       y_size         = y_size,
172                       nprocs         = nb_procs,
173                       x_width        = x_width,
174                       y_width        = y_width,
175                       p_width        = p_width,
176                       paddr_width    = paddr_width,
177                       coherence      = True,
178                       irq_per_proc   = irq_per_proc,
179                       use_ramdisk    = use_ramdisk,
180                       x_io           = x_io,
181                       y_io           = y_io,
182                       peri_increment = peri_increment,
183                       reset_address  = reset_address,
184                       ram_base       = ram_base,
185                       ram_size       = ram_size )
186
187    ###  external peripherals (accessible in cluster[0,0] only for this mapping)
188
189    bdv = mapping.addPeriph( 'BDV', base = bdv_base, size = bdv_size, ptype = 'IOC', subtype = 'BDV' )
190
191    tty = mapping.addPeriph( 'TTY', base = tty_base, size = tty_size, ptype = 'TTY', channels = nb_ttys )
192
193    if x_io != 0 or y_io != 0:
194        nic = mapping.addPeriph( 'NIC', base = nic_base, size = nic_size, ptype = 'NIC', channels = nb_nics )
195        cma = mapping.addPeriph( 'CMA', base = cma_base, size = cma_size, ptype = 'CMA', channels = 2*nb_nics )
196        fbf = mapping.addPeriph( 'FBF', base = fbf_base, size = fbf_size, ptype = 'FBF', arg = fbf_width )
197        pic = mapping.addPeriph( 'PIC', base = pic_base, size = pic_size, ptype = 'PIC', channels = 32 )
198
199        mapping.addIrq( pic, index = 0 , isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 0 )
200        mapping.addIrq( pic, index = 1 , isrtype = 'ISR_NIC_RX', channel = 1 )
201        mapping.addIrq( pic, index = 2 , isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 0 )
202        mapping.addIrq( pic, index = 3 , isrtype = 'ISR_NIC_TX', channel = 1 )
203        mapping.addIrq( pic, index = 4 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 0 )
204        mapping.addIrq( pic, index = 5 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 1 )
205        mapping.addIrq( pic, index = 6 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 2 )
206        mapping.addIrq( pic, index = 7 , isrtype = 'ISR_CMA'   , channel = 3 )
207        mapping.addIrq( pic, index = 8 , isrtype = 'ISR_BDV'   , channel = 0 )
208        mapping.addIrq( pic, index = 16, isrtype = 'ISR_TTY_RX', channel = 0 )
209
210        mapping.addGlobal( 'seg_nic', nic_base, nic_size, '__W_',
211                           vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'NIC',
212                           local = False, big = True )
213
214        mapping.addGlobal( 'seg_cma', cma_base, cma_size, '__W_',
215                           vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'CMA',
216                           local = False, big = True )
217
218        mapping.addGlobal( 'seg_fbf', fbf_base, fbf_size, '__W_',
219                           vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'FBF',
220                           local = False, big = True )
221
222        mapping.addGlobal( 'seg_pic', pic_base, pic_size, '__W_',
223                           vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'PIC',
224                           local = False, big = True )
225
226    ### hardware components replicated in all clusters
227
228    for x in xrange( x_size ):
229        for y in xrange( y_size ):
230            cluster_xy = (x << y_width) + y;
231            offset     = cluster_xy << (paddr_width - x_width - y_width)
232
233            ram = mapping.addRam( 'RAM', base = ram_base + offset, size = ram_size )
234
235            mmc = mapping.addPeriph( 'MMC', base = mmc_base + offset, size = mmc_size,
236                                     ptype = 'MMC' )
237
238            xcu = mapping.addPeriph( 'XCU', base = xcu_base + offset, size = xcu_size,
239                                     ptype = 'XCU', channels = nb_procs * irq_per_proc, arg = 16 )
240
241            # IRQs replicated in all clusters
242            mapping.addIrq( xcu, index = 8, isrtype = 'ISR_MMC' )
243
244            # IRQ in IO cluster (0,0)
245            if x == 0 and y == 0:
246                mapping.addIrq( xcu, index = 9 , isrtype = 'ISR_BDV'    )
247                mapping.addIrq( xcu, index = 10, isrtype = 'ISR_TTY_RX' )
248
249            # processors
250            for p in xrange ( nb_procs ):
251                mapping.addProc( x, y, p )
252
253    ### global vsegs for preloader & boot_loader
254    ### we want to pack those 5 vsegs in the same big page
255    ### => same flags CXW_ / identity mapping / non local / big page
256
257    mapping.addGlobal( 'seg_preloader', preloader_vbase, preloader_size,
258                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
259                       identity = True, local = False, big = True )
260
261    mapping.addGlobal( 'seg_boot_mapping', boot_mapping_vbase, boot_mapping_size,
262                       'CXW_', vtype = 'BLOB'  , x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
263                       identity = True, local = False, big = True )
264
265    mapping.addGlobal( 'seg_boot_code', boot_code_vbase, boot_code_size,
266                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
267                       identity = True, local = False, big = True )
268
269    mapping.addGlobal( 'seg_boot_data', boot_data_vbase, boot_data_size,
270                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
271                       identity = True, local = False, big = True )
272
273    mapping.addGlobal( 'seg_boot_stack', boot_stack_vbase, boot_stack_size,
274                       'CXW_', vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
275                       identity = True, local = False, big = True )
276
277    ### global vsegs kernel_code, kernel_init : local / big page
278    ### replicated in all clusters with the same name (same vbase)
279    for x in xrange( x_size ):
280        for y in xrange( y_size ):
281            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_code', kernel_code_vbase, kernel_code_size,
282                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
283                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
284                               local = True, big = True )
285
286            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_init', kernel_init_vbase, kernel_init_size,
287                               'CXW_', vtype = 'ELF', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
288                               binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
289                               local = True, big = True )
290
291    ### global vseg kernel_data: non local / big page
292    ### Only mapped in cluster[0][0]
293    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_data', kernel_data_vbase, kernel_data_size,
294                       'CXW_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
295                       binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
296                       local = False, big = True )
297
298    ### global vseg kernel_uncdata: non local / small page
299    ### Only mapped in cluster[0][0]
300    mapping.addGlobal( 'seg_kernel_uncdata', kernel_uncdata_vbase, kernel_uncdata_size,
301                       '__W_', vtype = 'ELF', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
302                       binpath = 'build/kernel/kernel.elf',
303                       local = False, big = False )
304
305    for x in xrange( x_size ):
306        for y in xrange( y_size ):
307            cluster_xy = (x << y_width) + y;
308
309            ### Global vsegs kernel_ptab_x_y: non local / big pages
310            ### replicated in all clusters with name indexed by (x,y)
311            ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
312            offset = cluster_xy * ptab_increment
313            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_ptab_%d_%d' %(x,y), kernel_ptab_vbase + offset, kernel_ptab_size,
314                               'CXW_', vtype = 'PTAB', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
315                               local = False, big = True )
316
317            ### global vsegs kernel_sched : non local / small pages
318            ### allocated in all clusters with name indexed by (x,y)
319            ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
320            offset = cluster_xy * sched_increment
321            mapping.addGlobal( 'seg_kernel_sched_%d_%d' %(x,y), kernel_sched_vbase + offset, kernel_sched_size,
322                               'C_W_', vtype = 'SCHED', x = x, y = y, pseg = 'RAM',
323                               local = False, big = False )
324
325    ### global vseg for ram disk
326    if use_ramdisk:
327        mapping.addGlobal( 'seg_rdk', rdk_base, rdk_size, '__W_',
328                           vtype = 'BUFFER', x = 0, y = 0, pseg = 'RAM',
329                           identity = True, local = False, big = True )
330
331    ### global vsegs for external peripherals: non local / big page
332    mapping.addGlobal( 'seg_bdv', bdv_base, bdv_size, '__W_',
333                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'BDV',
334                       local = False, big = True )
335
336    mapping.addGlobal( 'seg_tty', tty_base, tty_size, '__W_',
337                       vtype = 'PERI', x = 0, y = 0, pseg = 'TTY',
338                       local = False, big = True )
339
340    ### global vsegs for internal peripherals : non local / small pages
341    ### allocated in all clusters with name indexed by (x,y)
342    ### as vbase address is incremented by (cluster_xy * vseg_increment)
343    for x in xrange( x_size ):
344        for y in xrange( y_size ):
345            offset = ((x << y_width) + y) * peri_increment
346
347            mapping.addGlobal( 'seg_xcu_%d_%d' %(x,y), xcu_base + offset, xcu_size,
348                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'XCU',
349                               local = False, big = False )
350
351            mapping.addGlobal( 'seg_mmc_%d_%d' %(x,y), mmc_base + offset, mmc_size,
352                               '__W_', vtype = 'PERI' , x = x , y = y , pseg = 'MMC',
353                               local = False, big = False )
354
355    ### return mapping ###
356
357    return mapping
358
359################################# platform test #######################################################
360
361if __name__ == '__main__':
362
363    mapping = arch( x_size    = 2,
364                    y_size    = 2,
365                    nb_procs  = 2 )
366
367#   print mapping.netbsd_dts()
368
369    print mapping.xml()
370
371#   print mapping.giet_vsegs()
372
373
374# Local Variables:
375# tab-width: 4;
376# c-basic-offset: 4;
377# c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0));
378# indent-tabs-mode: nil;
379# End:
380#
381# vim: filetype=python:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4
382
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.