CHECKPATCH: arch/x86/lib/*
[oweals/u-boot.git] / arch / x86 / lib / board.c
index 8963580808650c2334a4c03e480908dade98bad2..a240d261716e7c203726a6c155304537a1cc341f 100644 (file)
 #include <serial.h>
 #include <asm/u-boot-x86.h>
 #include <elf.h>
+#include <asm/processor.h>
 
 #ifdef CONFIG_BITBANGMII
 #include <miiphy.h>
 #endif
 
-/*
- * Pointer to initial global data area
- *
- * Here we initialize it.
- */
-#undef XTRN_DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR
-#define XTRN_DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR   /* empty = allocate here */
-DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR = (gd_t *) (CONFIG_SYS_INIT_GD_ADDR);
-
-
-/* Exports from the Linker Script */
-extern ulong __text_start;
-extern ulong __data_end;
-extern ulong __rel_dyn_start;
-extern ulong __rel_dyn_end;
-extern ulong __bss_start;
-extern ulong __bss_end;
-
 /************************************************************************
  * Init Utilities                                                      *
  ************************************************************************
@@ -72,49 +55,41 @@ extern ulong __bss_end;
  * or dropped completely,
  * but let's get it working (again) first...
  */
-static int init_baudrate (void)
+static int init_baudrate(void)
 {
        gd->baudrate = getenv_ulong("baudrate", 10, CONFIG_BAUDRATE);
        return 0;
 }
 
-static int display_banner (void)
+static int display_banner(void)
 {
 
-       printf ("\n\n%s\n\n", version_string);
-/*
-       printf ("U-Boot code: %08lX -> %08lX  data: %08lX -> %08lX\n"
-               "        BSS: %08lX -> %08lX stack: %08lX -> %08lX\n",
-               i386boot_start, i386boot_romdata_start-1,
-               i386boot_romdata_dest, i386boot_romdata_dest+i386boot_romdata_size-1,
-               i386boot_bss_start, i386boot_bss_start+i386boot_bss_size-1,
-               i386boot_bss_start+i386boot_bss_size,
-               i386boot_bss_start+i386boot_bss_size+CONFIG_SYS_STACK_SIZE-1);
-
-*/
+       printf("\n\n%s\n\n", version_string);
 
-       return (0);
+       return 0;
 }
 
-static int display_dram_config (void)
+static int display_dram_config(void)
 {
        int i;
 
-       puts ("DRAM Configuration:\n");
+       puts("DRAM Configuration:\n");
 
-       for (i=0; i<CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) {
-               printf ("Bank #%d: %08lx ", i, gd->bd->bi_dram[i].start);
-               print_size (gd->bd->bi_dram[i].size, "\n");
+       for (i = 0; i < CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) {
+               printf("Bank #%d: %08lx ", i, gd->bd->bi_dram[i].start);
+               print_size(gd->bd->bi_dram[i].size, "\n");
        }
 
-       return (0);
+       return 0;
 }
 
-static void display_flash_config (ulong size)
+#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
+static void display_flash_config(ulong size)
 {
-       puts ("Flash: ");
-       print_size (size, "\n");
+       puts("Flash: ");
+       print_size(size, "\n");
 }
+#endif
 
 /*
  * Breath some life into the board...
@@ -145,6 +120,7 @@ static int calculate_relocation_address(void);
 static int copy_uboot_to_ram(void);
 static int clear_bss(void);
 static int do_elf_reloc_fixups(void);
+static int copy_gd_to_ram(void);
 
 init_fnc_t *init_sequence_f[] = {
        cpu_init_f,
@@ -155,9 +131,6 @@ init_fnc_t *init_sequence_f[] = {
        console_init_f,
        dram_init_f,
        calculate_relocation_address,
-       copy_uboot_to_ram,
-       clear_bss,
-       do_elf_reloc_fixups,
 
        NULL,
 };
@@ -174,50 +147,57 @@ init_fnc_t *init_sequence_r[] = {
        NULL,
 };
 
-gd_t *gd;
-
 static int calculate_relocation_address(void)
 {
-       void *text_start = &__text_start;
-       void *bss_end = &__bss_end;
-       void *dest_addr;
-       ulong rel_offset;
+       ulong text_start = (ulong)&__text_start;
+       ulong bss_end = (ulong)&__bss_end;
+       ulong dest_addr;
+
+       /*
+        * NOTE: All destination address are rounded down to 16-byte
+        *       boundary to satisfy various worst-case alignment
+        *       requirements
+        */
 
-       /* Calculate destination RAM Address and relocation offset */
-       dest_addr = (void *)gd->ram_size;
+       /* Global Data is at top of available memory */
+       dest_addr = gd->ram_size;
+       dest_addr -= GENERATED_GBL_DATA_SIZE;
+       dest_addr &= ~15;
+       gd->new_gd_addr = dest_addr;
+
+       /* GDT is below Global Data */
+       dest_addr -= X86_GDT_SIZE;
+       dest_addr &= ~15;
+       gd->gdt_addr = dest_addr;
+
+       /* Stack is below GDT */
+       gd->start_addr_sp = dest_addr;
+
+       /* U-Boot is below the stack */
        dest_addr -= CONFIG_SYS_STACK_SIZE;
        dest_addr -= (bss_end - text_start);
-       rel_offset = dest_addr - text_start;
-
-       gd->start_addr_sp = gd->ram_size;
-       gd->relocaddr = (ulong)dest_addr;
-       gd->reloc_off = rel_offset;
+       dest_addr &= ~15;
+       gd->relocaddr = dest_addr;
+       gd->reloc_off = (dest_addr - text_start);
 
        return 0;
 }
 
 static int copy_uboot_to_ram(void)
 {
-       ulong *dst_addr = (ulong *)gd->relocaddr;
-       ulong *src_addr = (ulong *)&__text_start;
-       ulong *end_addr = (ulong *)&__data_end;
+       size_t len = (size_t)&__data_end - (size_t)&__text_start;
 
-       while (src_addr < end_addr)
-               *dst_addr++ = *src_addr++;
+       memcpy((void *)gd->relocaddr, (void *)&__text_start, len);
 
        return 0;
 }
 
 static int clear_bss(void)
 {
-       void *bss_start = &__bss_start;
-       void *bss_end = &__bss_end;
+       ulong dst_addr = (ulong)&__bss_start + gd->reloc_off;
+       size_t len = (size_t)&__bss_end - (size_t)&__bss_start;
 
-       ulong *dst_addr = (ulong *)(bss_start + gd->reloc_off);
-       ulong *end_addr = (ulong *)(bss_end + gd->reloc_off);;
-
-       while (dst_addr < end_addr)
-               *dst_addr++ = 0x00000000;
+       memset((void *)dst_addr, 0x00, len);
 
        return 0;
 }
@@ -227,10 +207,30 @@ static int do_elf_reloc_fixups(void)
        Elf32_Rel *re_src = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_start);
        Elf32_Rel *re_end = (Elf32_Rel *)(&__rel_dyn_end);
 
+       Elf32_Addr *offset_ptr_rom;
+       Elf32_Addr *offset_ptr_ram;
+
+       /* The size of the region of u-boot that runs out of RAM. */
+       uintptr_t size = (uintptr_t)&__bss_end - (uintptr_t)&__text_start;
+
        do {
-               if (re_src->r_offset >= CONFIG_SYS_TEXT_BASE)
-                       if (*(Elf32_Addr *)(re_src->r_offset + gd->reloc_off) >= CONFIG_SYS_TEXT_BASE)
-                               *(Elf32_Addr *)(re_src->r_offset + gd->reloc_off) += gd->reloc_off;
+               /* Get the location from the relocation entry */
+               offset_ptr_rom = (Elf32_Addr *)re_src->r_offset;
+
+               /* Check that the location of the relocation is in .text */
+               if (offset_ptr_rom >= (Elf32_Addr *)CONFIG_SYS_TEXT_BASE) {
+
+                       /* Switch to the in-RAM version */
+                       offset_ptr_ram = (Elf32_Addr *)((ulong)offset_ptr_rom +
+                                                       gd->reloc_off);
+
+                       /* Check that the target points into .text */
+                       if (*offset_ptr_ram >= CONFIG_SYS_TEXT_BASE &&
+                                       *offset_ptr_ram <
+                                       (CONFIG_SYS_TEXT_BASE + size)) {
+                               *offset_ptr_ram += gd->reloc_off;
+                       }
+               }
        } while (re_src++ < re_end);
 
        return 0;
@@ -248,34 +248,88 @@ void board_init_f(ulong boot_flags)
                        hang();
        }
 
-       gd->flags |= GD_FLG_RELOC;
+       /*
+        * SDRAM is now initialised, U-Boot has been copied into SDRAM,
+        * the BSS has been cleared etc. The final stack can now be setup
+        * in SDRAM. Code execution will continue (momentarily) in Flash,
+        * but with the stack in SDRAM and Global Data in temporary memory
+        * (CPU cache)
+        */
+       board_init_f_r_trampoline(gd->start_addr_sp);
+
+       /* NOTREACHED - board_init_f_r_trampoline() does not return */
+       while (1)
+               ;
+}
+
+void board_init_f_r(void)
+{
+       if (copy_gd_to_ram() != 0)
+               hang();
 
-       /* Enter the relocated U-Boot! */
-       relocate_code(gd->start_addr_sp, gd, gd->relocaddr);
+       if (init_cache() != 0)
+               hang();
 
-       /* NOTREACHED - relocate_code() does not return */
-       while(1);
+       copy_uboot_to_ram();
+       clear_bss();
+       do_elf_reloc_fixups();
+
+       /*
+        * Transfer execution from Flash to RAM by calculating the address
+        * of the in-RAM copy of board_init_r() and calling it
+        */
+       (board_init_r + gd->reloc_off)(gd, gd->relocaddr);
+
+       /* NOTREACHED - board_init_r() does not return */
+       while (1)
+               ;
+}
+
+static int copy_gd_to_ram(void)
+{
+       gd_t *ram_gd;
+
+       /*
+        * Global data is still in temporary memory (the CPU cache).
+        * calculate_relocation_address() has set gd->new_gd_addr to
+        * where the global data lives in RAM but getting it there
+        * safely is a bit tricky due to the 'F-Segment Hack' that
+        * we need to use for x86
+        */
+       ram_gd = (gd_t *)gd->new_gd_addr;
+       memcpy((void *)ram_gd, gd, sizeof(gd_t));
+
+       /*
+        * Reload the Global Descriptor Table so FS points to the
+        * in-RAM copy of Global Data (calculate_relocation_address()
+        * has already calculated the in-RAM location of the GDT)
+        */
+       ram_gd->gd_addr = (ulong)ram_gd;
+       init_gd(ram_gd, (u64 *)gd->gdt_addr);
+
+       return 0;
 }
 
 void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
 {
+#if defined(CONFIG_CMD_NET)
        char *s;
+#endif
+#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
        ulong size;
+#endif
        static bd_t bd_data;
-       static gd_t gd_data;
        init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 
        show_boot_progress(0x21);
 
-       /* Global data pointer is now writable */
-       gd = &gd_data;
-       memcpy(gd, id, sizeof(gd_t));
-
        /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
-       __asm__ __volatile__("": : :"memory");
+       __asm__ __volatile__("" : : : "memory");
+
+       gd->flags |= GD_FLG_RELOC;
 
        gd->bd = &bd_data;
-       memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
+       memset(gd->bd, 0, sizeof(bd_t));
        show_boot_progress(0x22);
 
        gd->baudrate =  CONFIG_BAUDRATE;
@@ -285,28 +339,31 @@ void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
 
        for (init_fnc_ptr = init_sequence_r; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
                if ((*init_fnc_ptr)() != 0)
-                       hang ();
+                       hang();
        }
        show_boot_progress(0x23);
 
 #ifdef CONFIG_SERIAL_MULTI
        serial_initialize();
 #endif
+
+#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
        /* configure available FLASH banks */
        size = flash_init();
        display_flash_config(size);
        show_boot_progress(0x24);
+#endif
 
        show_boot_progress(0x25);
 
        /* initialize environment */
-       env_relocate ();
+       env_relocate();
        show_boot_progress(0x26);
 
 
 #ifdef CONFIG_CMD_NET
        /* IP Address */
-       bd_data.bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
+       bd_data.bi_ip_addr = getenv_IPaddr("ipaddr");
 #endif
 
 #if defined(CONFIG_PCI)
@@ -319,9 +376,9 @@ void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
        show_boot_progress(0x27);
 
 
-       stdio_init ();
+       stdio_init();
 
-       jumptable_init ();
+       jumptable_init();
 
        /* Initialize the console (after the relocation and devices init) */
        console_init_r();
@@ -333,7 +390,7 @@ void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
 
 #if defined(CONFIG_CMD_PCMCIA) && !defined(CONFIG_CMD_IDE)
        WATCHDOG_RESET();
-       puts ("PCMCIA:");
+       puts("PCMCIA:");
        pcmcia_init();
 #endif
 
@@ -348,7 +405,7 @@ void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
        show_boot_progress(0x28);
 
 #ifdef CONFIG_STATUS_LED
-       status_led_set (STATUS_LED_BOOT, STATUS_LED_BLINKING);
+       status_led_set(STATUS_LED_BOOT, STATUS_LED_BLINKING);
 #endif
 
        udelay(20);
@@ -356,9 +413,10 @@ void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
        /* Initialize from environment */
        load_addr = getenv_ulong("loadaddr", 16, load_addr);
 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
-       if ((s = getenv ("bootfile")) != NULL) {
-               copy_filename (BootFile, s, sizeof (BootFile));
-       }
+       s = getenv("bootfile");
+
+       if (s != NULL)
+               copy_filename(BootFile, s, sizeof(BootFile));
 #endif
 
        WATCHDOG_RESET();
@@ -390,10 +448,10 @@ void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
        eth_initialize(gd->bd);
 #endif
 
-#if ( defined(CONFIG_CMD_NET)) && (0)
+#if (defined(CONFIG_CMD_NET)) && (0)
        WATCHDOG_RESET();
 # ifdef DEBUG
-       puts ("Reset Ethernet PHY\n");
+       puts("Reset Ethernet PHY\n");
 # endif
        reset_phy();
 #endif
@@ -410,27 +468,27 @@ void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
 
 
 #ifdef CONFIG_POST
-       post_run (NULL, POST_RAM | post_bootmode_get(0));
+       post_run(NULL, POST_RAM | post_bootmode_get(0));
 #endif
 
-
        show_boot_progress(0x29);
 
        /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */
-       for (;;) {
+       for (;;)
                main_loop();
-       }
 
        /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
 }
 
-void hang (void)
+void hang(void)
 {
-       puts ("### ERROR ### Please RESET the board ###\n");
-       for (;;);
+       puts("### ERROR ### Please RESET the board ###\n");
+       for (;;)
+               ;
 }
 
-unsigned long do_go_exec (ulong (*entry)(int, char * const []), int argc, char * const argv[])
+unsigned long do_go_exec(ulong (*entry)(int, char * const []),
+                        int argc, char * const argv[])
 {
        unsigned long ret = 0;
        char **argv_tmp;