cpm2: Rework baud rate generators configuration to support external clocks.
[linux-2.6.git] / Documentation / powerpc / SBC8260_memory_mapping.txt
1 Please mail me (Jon Diekema, diekema_jon@si.com or diekema@cideas.com)
2 if you have questions, comments or corrections.
3
4         * EST SBC8260 Linux memory mapping rules
5
6         http://www.estc.com/ 
7         http://www.estc.com/products/boards/SBC8260-8240_ds.html
8
9         Initial conditions:
10         -------------------
11         
12         Tasks that need to be perform by the boot ROM before control is
13         transferred to zImage (compressed Linux kernel):
14
15         - Define the IMMR to 0xf0000000
16
17         - Initialize the memory controller so that RAM is available at
18           physical address 0x00000000.  On the SBC8260 is this 16M (64M)
19           SDRAM.
20
21         - The boot ROM should only clear the RAM that it is using.
22
23           The reason for doing this is to enhances the chances of a
24           successful post mortem on a Linux panic.  One of the first
25           items to examine is the 16k (LOG_BUF_LEN) circular console
26           buffer called log_buf which is defined in kernel/printk.c.
27
28         - To enhance boot ROM performance, the I-cache can be enabled.
29
30           Date: Mon, 22 May 2000 14:21:10 -0700
31           From: Neil Russell <caret@c-side.com>
32
33           LiMon (LInux MONitor) runs with and starts Linux with MMU
34           off, I-cache enabled, D-cache disabled.  The I-cache doesn't
35           need hints from the MMU to work correctly as the D-cache
36           does.  No D-cache means no special code to handle devices in
37           the presence of cache (no snooping, etc). The use of the
38           I-cache means that the monitor can run acceptably fast
39           directly from ROM, rather than having to copy it to RAM.
40
41         - Build the board information structure (see 
42           include/asm-ppc/est8260.h for its definition)
43
44         - The compressed Linux kernel (zImage) contains a bootstrap loader 
45           that is position independent; you can load it into any RAM, 
46           ROM or FLASH memory address >= 0x00500000 (above 5 MB), or
47           at its link address of 0x00400000 (4 MB).
48
49           Note: If zImage is loaded at its link address of 0x00400000 (4 MB),
50                 then zImage will skip the step of moving itself to 
51                 its link address.
52
53         - Load R3 with the address of the board information structure
54
55         - Transfer control to zImage
56
57         - The Linux console port is SMC1, and the baud rate is controlled
58           from the bi_baudrate field of the board information structure.
59           On thing to keep in mind when picking the baud rate, is that
60           there is no flow control on the SMC ports.  I would stick
61           with something safe and standard like 19200.
62
63           On the EST SBC8260, the SMC1 port is on the COM1 connector of
64           the board.
65
66         
67         EST SBC8260 defaults:
68         ---------------------
69
70                                 Chip
71         Memory                  Sel  Bus   Use
72         ---------------------   ---  ---   ----------------------------------
73         0x00000000-0x03FFFFFF   CS2  60x   (16M or 64M)/64M SDRAM
74         0x04000000-0x04FFFFFF   CS4  local  4M/16M SDRAM (soldered to the board)
75         0x21000000-0x21000000   CS7  60x    1B/64K Flash present detect (from the flash SIMM)
76         0x21000001-0x21000001   CS7  60x    1B/64K Switches (read) and LEDs (write)
77         0x22000000-0x2200FFFF   CS5  60x    8K/64K EEPROM
78         0xFC000000-0xFCFFFFFF   CS6  60x    2M/16M flash (8 bits wide, soldered to the board)
79         0xFE000000-0xFFFFFFFF   CS0  60x    4M/16M flash (SIMM)
80
81         Notes:
82         ------
83
84         - The chip selects can map 32K blocks and up (powers of 2)
85
86         - The SDRAM machine can handled up to 128Mbytes per chip select
87
88         - Linux uses the 60x bus memory (the SDRAM DIMM) for the 
89           communications buffers.
90
91         - BATs can map 128K-256Mbytes each.  There are four data BATs and
92           four instruction BATs.  Generally the data and instruction BATs
93           are mapped the same.
94
95         - The IMMR must be set above the kernel virtual memory addresses,
96           which start at 0xC0000000.  Otherwise, the kernel may crash as
97           soon as you start any threads or processes due to VM collisions 
98           in the kernel or user process space.
99
100
101           Details from Dan Malek <dan_malek@mvista.com> on 10/29/1999:
102
103           The user application virtual space consumes the first 2 Gbytes
104           (0x00000000 to 0x7FFFFFFF).  The kernel virtual text starts at
105           0xC0000000, with data following.  There is a "protection hole"
106           between the end of kernel data and the start of the kernel
107           dynamically allocated space, but this space is still within
108           0xCxxxxxxx.
109
110           Obviously the kernel can't map any physical addresses 1:1 in
111           these ranges.
112
113
114           Details from Dan Malek <dan_malek@mvista.com> on 5/19/2000:
115
116           During the early kernel initialization, the kernel virtual
117           memory allocator is not operational.  Prior to this KVM
118           initialization, we choose to map virtual to physical addresses
119           1:1.  That is, the kernel virtual address exactly matches the
120           physical address on the bus.  These mappings are typically done
121           in arch/ppc/kernel/head.S, or arch/ppc/mm/init.c.  Only
122           absolutely necessary mappings should be done at this time, for
123           example board control registers or a serial uart.  Normal device
124           driver initialization should map resources later when necessary.
125
126           Although platform dependent, and certainly the case for embedded
127           8xx, traditionally memory is mapped at physical address zero,
128           and I/O devices above physical address 0x80000000.  The lowest
129           and highest (above 0xf0000000) I/O addresses are traditionally 
130           used for devices or registers we need to map during kernel 
131           initialization and prior to KVM operation.  For this reason, 
132           and since it followed prior PowerPC platform examples, I chose 
133           to map the embedded 8xx kernel to the 0xc0000000 virtual address.
134           This way, we can enable the MMU to map the kernel for proper 
135           operation, and still map a few windows before the KVM is operational.
136
137           On some systems, you could possibly run the kernel at the 
138           0x80000000 or any other virtual address.  It just depends upon 
139           mapping that must be done prior to KVM operational.  You can never 
140           map devices or kernel spaces that overlap with the user virtual 
141           space.  This is why default IMMR mapping used by most BDM tools 
142           won't work.  They put the IMMR at something like 0x10000000 or 
143           0x02000000 for example.  You simply can't map these addresses early
144           in the kernel, and continue proper system operation.
145
146           The embedded 8xx/82xx kernel is mature enough that all you should 
147           need to do is map the IMMR someplace at or above 0xf0000000 and it 
148           should boot far enough to get serial console messages and KGDB 
149           connected on any platform.  There are lots of other subtle memory 
150           management design features that you simply don't need to worry 
151           about.  If you are changing functions related to MMU initialization,
152           you are likely breaking things that are known to work and are 
153           heading down a path of disaster and frustration.  Your changes 
154           should be to make the flexibility of the processor fit Linux, 
155           not force arbitrary and non-workable memory mappings into Linux.
156
157         - You don't want to change KERNELLOAD or KERNELBASE, otherwise the
158           virtual memory and MMU code will get confused.
159         
160           arch/ppc/Makefile:KERNELLOAD = 0xc0000000
161
162           include/asm-ppc/page.h:#define PAGE_OFFSET    0xc0000000
163           include/asm-ppc/page.h:#define KERNELBASE     PAGE_OFFSET
164
165         - RAM is at physical address 0x00000000, and gets mapped to 
166           virtual address 0xC0000000 for the kernel.
167
168
169         Physical addresses used by the Linux kernel:
170         --------------------------------------------
171
172         0x00000000-0x3FFFFFFF   1GB reserved for RAM
173         0xF0000000-0xF001FFFF   128K IMMR  64K used for dual port memory,
174                                  64K for 8260 registers
175
176         
177         Logical addresses used by the Linux kernel:
178         -------------------------------------------
179
180         0xF0000000-0xFFFFFFFF   256M BAT0 (IMMR: dual port RAM, registers)
181         0xE0000000-0xEFFFFFFF   256M BAT1 (I/O space for custom boards)
182         0xC0000000-0xCFFFFFFF   256M BAT2 (RAM)
183         0xD0000000-0xDFFFFFFF   256M BAT3 (if RAM > 256MByte)
184
185
186         EST SBC8260 Linux mapping:
187         --------------------------
188
189         DBAT0, IBAT0, cache inhibited:
190
191                                 Chip
192         Memory                  Sel  Use
193         ---------------------   ---  ---------------------------------
194         0xF0000000-0xF001FFFF   n/a  IMMR: dual port RAM, registers
195
196         DBAT1, IBAT1, cache inhibited:
197