e66a07a928cd6f7e10cb4798e61a46de75e492b3
[linux-2.6.git] / arch / avr32 / kernel / setup.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2004-2006 Atmel Corporation
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  */
8
9 #include <linux/clk.h>
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/initrd.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/console.h>
14 #include <linux/ioport.h>
15 #include <linux/bootmem.h>
16 #include <linux/fs.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/root_dev.h>
20 #include <linux/cpu.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22
23 #include <asm/sections.h>
24 #include <asm/processor.h>
25 #include <asm/pgtable.h>
26 #include <asm/setup.h>
27 #include <asm/sysreg.h>
28
29 #include <asm/arch/board.h>
30 #include <asm/arch/init.h>
31
32 extern int root_mountflags;
33
34 /*
35  * Initialize loops_per_jiffy as 5000000 (500MIPS).
36  * Better make it too large than too small...
37  */
38 struct avr32_cpuinfo boot_cpu_data = {
39         .loops_per_jiffy = 5000000
40 };
41 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
42
43 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
44
45 /*
46  * Standard memory resources
47  */
48 static struct resource __initdata kernel_data = {
49         .name   = "Kernel data",
50         .start  = 0,
51         .end    = 0,
52         .flags  = IORESOURCE_MEM,
53 };
54 static struct resource __initdata kernel_code = {
55         .name   = "Kernel code",
56         .start  = 0,
57         .end    = 0,
58         .flags  = IORESOURCE_MEM,
59         .sibling = &kernel_data,
60 };
61
62 /*
63  * Available system RAM and reserved regions as singly linked
64  * lists. These lists are traversed using the sibling pointer in
65  * struct resource and are kept sorted at all times.
66  */
67 static struct resource *__initdata system_ram;
68 static struct resource *__initdata reserved = &kernel_code;
69
70 /*
71  * We need to allocate these before the bootmem allocator is up and
72  * running, so we need this "cache". 32 entries are probably enough
73  * for all but the most insanely complex systems.
74  */
75 static struct resource __initdata res_cache[32];
76 static unsigned int __initdata res_cache_next_free;
77
78 static void __init resource_init(void)
79 {
80         struct resource *mem, *res;
81         struct resource *new;
82
83         kernel_code.start = __pa(init_mm.start_code);
84
85         for (mem = system_ram; mem; mem = mem->sibling) {
86                 new = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource));
87                 memcpy(new, mem, sizeof(struct resource));
88
89                 new->sibling = NULL;
90                 if (request_resource(&iomem_resource, new))
91                         printk(KERN_WARNING "Bad RAM resource %08x-%08x\n",
92                                mem->start, mem->end);
93         }
94
95         for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
96                 new = alloc_bootmem_low(sizeof(struct resource));
97                 memcpy(new, res, sizeof(struct resource));
98
99                 new->sibling = NULL;
100                 if (insert_resource(&iomem_resource, new))
101                         printk(KERN_WARNING
102                                "Bad reserved resource %s (%08x-%08x)\n",
103                                res->name, res->start, res->end);
104         }
105 }
106
107 static void __init
108 add_physical_memory(resource_size_t start, resource_size_t end)
109 {
110         struct resource *new, *next, **pprev;
111
112         for (pprev = &system_ram, next = system_ram; next;
113              pprev = &next->sibling, next = next->sibling) {
114                 if (end < next->start)
115                         break;
116                 if (start <= next->end) {
117                         printk(KERN_WARNING
118                                "Warning: Physical memory map is broken\n");
119                         printk(KERN_WARNING
120                                "Warning: %08x-%08x overlaps %08x-%08x\n",
121                                start, end, next->start, next->end);
122                         return;
123                 }
124         }
125
126         if (res_cache_next_free >= ARRAY_SIZE(res_cache)) {
127                 printk(KERN_WARNING
128                        "Warning: Failed to add physical memory %08x-%08x\n",
129                        start, end);
130                 return;
131         }
132
133         new = &res_cache[res_cache_next_free++];
134         new->start = start;
135         new->end = end;
136         new->name = "System RAM";
137         new->flags = IORESOURCE_MEM;
138
139         *pprev = new;
140 }
141
142 static int __init
143 add_reserved_region(resource_size_t start, resource_size_t end,
144                     const char *name)
145 {
146         struct resource *new, *next, **pprev;
147
148         if (end < start)
149                 return -EINVAL;
150
151         if (res_cache_next_free >= ARRAY_SIZE(res_cache))
152                 return -ENOMEM;
153
154         for (pprev = &reserved, next = reserved; next;
155              pprev = &next->sibling, next = next->sibling) {
156                 if (end < next->start)
157                         break;
158                 if (start <= next->end)
159                         return -EBUSY;
160         }
161
162         new = &res_cache[res_cache_next_free++];
163         new->start = start;
164         new->end = end;
165         new->name = name;
166         new->flags = IORESOURCE_MEM;
167
168         *pprev = new;
169
170         return 0;
171 }
172
173 static unsigned long __init
174 find_free_region(const struct resource *mem, resource_size_t size,
175                  resource_size_t align)
176 {
177         struct resource *res;
178         unsigned long target;
179
180         target = ALIGN(mem->start, align);
181         for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
182                 if ((target + size) <= res->start)
183                         break;
184                 if (target <= res->end)
185                         target = ALIGN(res->end + 1, align);
186         }
187
188         if ((target + size) > (mem->end + 1))
189                 return mem->end + 1;
190
191         return target;
192 }
193
194 static int __init
195 alloc_reserved_region(resource_size_t *start, resource_size_t size,
196                       resource_size_t align, const char *name)
197 {
198         struct resource *mem;
199         resource_size_t target;
200         int ret;
201
202         for (mem = system_ram; mem; mem = mem->sibling) {
203                 target = find_free_region(mem, size, align);
204                 if (target <= mem->end) {
205                         ret = add_reserved_region(target, target + size - 1,
206                                                   name);
207                         if (!ret)
208                                 *start = target;
209                         return ret;
210                 }
211         }
212
213         return -ENOMEM;
214 }
215
216 /*
217  * Early framebuffer allocation. Works as follows:
218  *   - If fbmem_size is zero, nothing will be allocated or reserved.
219  *   - If fbmem_start is zero when setup_bootmem() is called,
220  *     a block of fbmem_size bytes will be reserved before bootmem
221  *     initialization. It will be aligned to the largest page size
222  *     that fbmem_size is a multiple of.
223  *   - If fbmem_start is nonzero, an area of size fbmem_size will be
224  *     reserved at the physical address fbmem_start if possible. If
225  *     it collides with other reserved memory, a different block of
226  *     same size will be allocated, just as if fbmem_start was zero.
227  *
228  * Board-specific code may use these variables to set up platform data
229  * for the framebuffer driver if fbmem_size is nonzero.
230  */
231 resource_size_t __initdata fbmem_start;
232 resource_size_t __initdata fbmem_size;
233
234 /*
235  * "fbmem=xxx[kKmM]" allocates the specified amount of boot memory for
236  * use as framebuffer.
237  *
238  * "fbmem=xxx[kKmM]@yyy[kKmM]" defines a memory region of size xxx and
239  * starting at yyy to be reserved for use as framebuffer.
240  *
241  * The kernel won't verify that the memory region starting at yyy
242  * actually contains usable RAM.
243  */
244 static int __init early_parse_fbmem(char *p)
245 {
246         int ret;
247         unsigned long align;
248
249         fbmem_size = memparse(p, &p);
250         if (*p == '@') {
251                 fbmem_start = memparse(p + 1, &p);
252                 ret = add_reserved_region(fbmem_start,
253                                           fbmem_start + fbmem_size - 1,
254                                           "Framebuffer");
255                 if (ret) {
256                         printk(KERN_WARNING
257                                "Failed to reserve framebuffer memory\n");
258                         fbmem_start = 0;
259                 }
260         }
261
262         if (!fbmem_start) {
263                 if ((fbmem_size & 0x000fffffUL) == 0)
264                         align = 0x100000;       /* 1 MiB */
265                 else if ((fbmem_size & 0x0000ffffUL) == 0)
266                         align = 0x10000;        /* 64 KiB */
267                 else
268                         align = 0x1000;         /* 4 KiB */
269
270                 ret = alloc_reserved_region(&fbmem_start, fbmem_size,
271                                             align, "Framebuffer");
272                 if (ret) {
273                         printk(KERN_WARNING
274                                "Failed to allocate framebuffer memory\n");
275                         fbmem_size = 0;
276                 }
277         }
278
279         return 0;
280 }
281 early_param("fbmem", early_parse_fbmem);
282
283 static int __init parse_tag_core(struct tag *tag)
284 {
285         if (tag->hdr.size > 2) {
286                 if ((tag->u.core.flags & 1) == 0)
287                         root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
288                 ROOT_DEV = new_decode_dev(tag->u.core.rootdev);
289         }
290         return 0;
291 }
292 __tagtable(ATAG_CORE, parse_tag_core);
293
294 static int __init parse_tag_mem(struct tag *tag)
295 {
296         unsigned long start, end;
297
298         /*
299          * Ignore zero-sized entries. If we're running standalone, the
300          * SDRAM code may emit such entries if something goes
301          * wrong...
302          */
303         if (tag->u.mem_range.size == 0)
304                 return 0;
305
306         start = tag->u.mem_range.addr;
307         end = tag->u.mem_range.addr + tag->u.mem_range.size - 1;
308
309         add_physical_memory(start, end);
310         return 0;
311 }
312 __tagtable(ATAG_MEM, parse_tag_mem);
313
314 static int __init parse_tag_rdimg(struct tag *tag)
315 {
316 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
317         struct tag_mem_range *mem = &tag->u.mem_range;
318         int ret;
319
320         if (initrd_start) {
321                 printk(KERN_WARNING
322                        "Warning: Only the first initrd image will be used\n");
323                 return 0;
324         }
325
326         ret = add_reserved_region(mem->addr, mem->addr + mem->size - 1,
327                                   "initrd");
328         if (ret) {
329                 printk(KERN_WARNING
330                        "Warning: Failed to reserve initrd memory\n");
331                 return ret;
332         }
333
334         initrd_start = (unsigned long)__va(mem->addr);
335         initrd_end = initrd_start + mem->size;
336 #else
337         printk(KERN_WARNING "RAM disk image present, but "
338                "no initrd support in kernel, ignoring\n");
339 #endif
340
341         return 0;
342 }
343 __tagtable(ATAG_RDIMG, parse_tag_rdimg);
344
345 static int __init parse_tag_rsvd_mem(struct tag *tag)
346 {
347         struct tag_mem_range *mem = &tag->u.mem_range;
348
349         return add_reserved_region(mem->addr, mem->addr + mem->size - 1,
350                                    "Reserved");
351 }
352 __tagtable(ATAG_RSVD_MEM, parse_tag_rsvd_mem);
353
354 static int __init parse_tag_cmdline(struct tag *tag)
355 {
356         strlcpy(boot_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
357         return 0;
358 }
359 __tagtable(ATAG_CMDLINE, parse_tag_cmdline);
360
361 static int __init parse_tag_clock(struct tag *tag)
362 {
363         /*
364          * We'll figure out the clocks by peeking at the system
365          * manager regs directly.
366          */
367         return 0;
368 }
369 __tagtable(ATAG_CLOCK, parse_tag_clock);
370
371 /*
372  * Scan the tag table for this tag, and call its parse function. The
373  * tag table is built by the linker from all the __tagtable
374  * declarations.
375  */
376 static int __init parse_tag(struct tag *tag)
377 {
378         extern struct tagtable __tagtable_begin, __tagtable_end;
379         struct tagtable *t;
380
381         for (t = &__tagtable_begin; t < &__tagtable_end; t++)
382                 if (tag->hdr.tag == t->tag) {
383                         t->parse(tag);
384                         break;
385                 }
386
387         return t < &__tagtable_end;
388 }
389
390 /*
391  * Parse all tags in the list we got from the boot loader
392  */
393 static void __init parse_tags(struct tag *t)
394 {
395         for (; t->hdr.tag != ATAG_NONE; t = tag_next(t))
396                 if (!parse_tag(t))
397                         printk(KERN_WARNING
398                                "Ignoring unrecognised tag 0x%08x\n",
399                                t->hdr.tag);
400 }
401
402 /*
403  * Find a free memory region large enough for storing the
404  * bootmem bitmap.
405  */
406 static unsigned long __init
407 find_bootmap_pfn(const struct resource *mem)
408 {
409         unsigned long bootmap_pages, bootmap_len;
410         unsigned long node_pages = PFN_UP(mem->end - mem->start + 1);
411         unsigned long bootmap_start;
412
413         bootmap_pages = bootmem_bootmap_pages(node_pages);
414         bootmap_len = bootmap_pages << PAGE_SHIFT;
415
416         /*
417          * Find a large enough region without reserved pages for
418          * storing the bootmem bitmap. We can take advantage of the
419          * fact that all lists have been sorted.
420          *
421          * We have to check that we don't collide with any reserved
422          * regions, which includes the kernel image and any RAMDISK
423          * images.
424          */
425         bootmap_start = find_free_region(mem, bootmap_len, PAGE_SIZE);
426
427         return bootmap_start >> PAGE_SHIFT;
428 }
429
430 #define MAX_LOWMEM      HIGHMEM_START
431 #define MAX_LOWMEM_PFN  PFN_DOWN(MAX_LOWMEM)
432
433 static void __init setup_bootmem(void)
434 {
435         unsigned bootmap_size;
436         unsigned long first_pfn, bootmap_pfn, pages;
437         unsigned long max_pfn, max_low_pfn;
438         unsigned node = 0;
439         struct resource *res;
440
441         printk(KERN_INFO "Physical memory:\n");
442         for (res = system_ram; res; res = res->sibling)
443                 printk("  %08x-%08x\n", res->start, res->end);
444         printk(KERN_INFO "Reserved memory:\n");
445         for (res = reserved; res; res = res->sibling)
446                 printk("  %08x-%08x: %s\n",
447                        res->start, res->end, res->name);
448
449         nodes_clear(node_online_map);
450
451         if (system_ram->sibling)
452                 printk(KERN_WARNING "Only using first memory bank\n");
453
454         for (res = system_ram; res; res = NULL) {
455                 first_pfn = PFN_UP(res->start);
456                 max_low_pfn = max_pfn = PFN_DOWN(res->end + 1);
457                 bootmap_pfn = find_bootmap_pfn(res);
458                 if (bootmap_pfn > max_pfn)
459                         panic("No space for bootmem bitmap!\n");
460
461                 if (max_low_pfn > MAX_LOWMEM_PFN) {
462                         max_low_pfn = MAX_LOWMEM_PFN;
463 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
464                         /*
465                          * Lowmem is memory that can be addressed
466                          * directly through P1/P2
467                          */
468                         printk(KERN_WARNING
469                                "Node %u: Only %ld MiB of memory will be used.\n",
470                                node, MAX_LOWMEM >> 20);
471                         printk(KERN_WARNING "Use a HIGHMEM enabled kernel.\n");
472 #else
473 #error HIGHMEM is not supported by AVR32 yet
474 #endif
475                 }
476
477                 /* Initialize the boot-time allocator with low memory only. */
478                 bootmap_size = init_bootmem_node(NODE_DATA(node), bootmap_pfn,
479                                                  first_pfn, max_low_pfn);
480
481                 /*
482                  * Register fully available RAM pages with the bootmem
483                  * allocator.
484                  */
485                 pages = max_low_pfn - first_pfn;
486                 free_bootmem_node (NODE_DATA(node), PFN_PHYS(first_pfn),
487                                    PFN_PHYS(pages));
488
489                 /* Reserve space for the bootmem bitmap... */
490                 reserve_bootmem_node(NODE_DATA(node),
491                                      PFN_PHYS(bootmap_pfn),
492                                      bootmap_size,
493                                      BOOTMEM_DEFAULT);
494
495                 /* ...and any other reserved regions. */
496                 for (res = reserved; res; res = res->sibling) {
497                         if (res->start > PFN_PHYS(max_pfn))
498                                 break;
499
500                         /*
501                          * resource_init will complain about partial
502                          * overlaps, so we'll just ignore such
503                          * resources for now.
504                          */
505                         if (res->start >= PFN_PHYS(first_pfn)
506                             && res->end < PFN_PHYS(max_pfn))
507                                 reserve_bootmem_node(
508                                         NODE_DATA(node), res->start,
509                                         res->end - res->start + 1,
510                                         BOOTMEM_DEFAULT);
511                 }
512
513                 node_set_online(node);
514         }
515 }
516
517 void __init setup_arch (char **cmdline_p)
518 {
519         struct clk *cpu_clk;
520
521         init_mm.start_code = (unsigned long)_text;
522         init_mm.end_code = (unsigned long)_etext;
523         init_mm.end_data = (unsigned long)_edata;
524         init_mm.brk = (unsigned long)_end;
525
526         /*
527          * Include .init section to make allocations easier. It will
528          * be removed before the resource is actually requested.
529          */
530         kernel_code.start = __pa(__init_begin);
531         kernel_code.end = __pa(init_mm.end_code - 1);
532         kernel_data.start = __pa(init_mm.end_code);
533         kernel_data.end = __pa(init_mm.brk - 1);
534
535         parse_tags(bootloader_tags);
536
537         setup_processor();
538         setup_platform();
539         setup_board();
540
541         cpu_clk = clk_get(NULL, "cpu");
542         if (IS_ERR(cpu_clk)) {
543                 printk(KERN_WARNING "Warning: Unable to get CPU clock\n");
544         } else {
545                 unsigned long cpu_hz = clk_get_rate(cpu_clk);
546
547                 /*
548                  * Well, duh, but it's probably a good idea to
549                  * increment the use count.
550                  */
551                 clk_enable(cpu_clk);
552
553                 boot_cpu_data.clk = cpu_clk;
554                 boot_cpu_data.loops_per_jiffy = cpu_hz * 4;
555                 printk("CPU: Running at %lu.%03lu MHz\n",
556                        ((cpu_hz + 500) / 1000) / 1000,
557                        ((cpu_hz + 500) / 1000) % 1000);
558         }
559
560         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
561         *cmdline_p = command_line;
562         parse_early_param();
563
564         setup_bootmem();
565
566 #ifdef CONFIG_VT
567         conswitchp = &dummy_con;
568 #endif
569
570         paging_init();
571         resource_init();
572 }