i386: Final Relocation
authorGraeme Russ <graeme.russ@gmail.com>
Tue, 24 Nov 2009 09:04:21 +0000 (20:04 +1100)
committerWolfgang Denk <wd@denx.de>
Sat, 5 Dec 2009 00:05:39 +0000 (01:05 +0100)
Signed-off-by: Graeme Russ <graeme.russ@gmail.com>
board/eNET/config.mk
board/eNET/eNET.c
board/eNET/u-boot.lds
cpu/i386/cpu.c
cpu/i386/interrupts.c
cpu/i386/start.S
include/asm-i386/u-boot-i386.h
include/configs/eNET.h
lib_i386/board.c
lib_i386/interrupts.c
lib_i386/timer.c

index c9703ea8e881360e06c235526e457ef35082eda5..5c64804fb291c7aae66189fb26bb78a1cd50e4f9 100644 (file)
@@ -23,4 +23,6 @@
 
 TEXT_BASE = 0x38040000
 CFLAGS_dlmalloc.o += -Wa,--no-warn -fno-strict-aliasing
+PLATFORM_RELFLAGS += -fvisibility=hidden
 PLATFORM_CPPFLAGS += -fno-dwarf2-cfi-asm
+PLATFORM_LDFLAGS += -pic --emit-relocs -Bsymbolic -Bsymbolic-functions
index 29cf29518a0034c13ddcb747c3f5a035f974e77b..6d0b15a0fa26791cdbd7b8910a2ae374aa3d64df 100644 (file)
@@ -47,7 +47,6 @@ void init_sc520_enet (void)
 {
        /* Set CPU Speed to 100MHz */
        sc520_mmcr->cpuctl = 0x01;
-       gd->cpu_clk = 100000000;
 
        /* wait at least one millisecond */
        asm("movl       $0x2000,%%ecx\n"
@@ -67,7 +66,7 @@ void init_sc520_enet (void)
 /*
  * Miscellaneous platform dependent initializations
  */
-int board_init(void)
+int board_early_init_f(void)
 {
        init_sc520_enet();
 
@@ -117,6 +116,14 @@ int board_init(void)
        sc520_mmcr->sysarbctl = 0x06;
        sc520_mmcr->sysarbmenb = 0x0003;
 
+       return 0;
+}
+
+int board_early_init_r(void)
+{
+       /* CPU Speed to 100MHz */
+       gd->cpu_clk = 100000000;
+
        /* Crystal is 33.000MHz */
        gd->bus_clk = 33000000;
 
index 4ea424d320c08be3da8958240841e664082cf0da..0d740215ce95c8f053a6929c468ae597a7af8d67 100644 (file)
@@ -28,28 +28,48 @@ ENTRY(_start)
 SECTIONS
 {
        . = 0x38040000;         /* Location of bootcode in flash */
+       _i386boot_text_start = .;
        .text  : { *(.text); }
 
        . = ALIGN(4);
        .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }
 
        _i386boot_text_size = SIZEOF(.text) + SIZEOF(.rodata);
+       . = ALIGN(4);
+
+       .data : { *(.data) }
+       . = ALIGN(4);
+
+       .interp : { *(.interp) }
+       . = ALIGN(4);
+
+       .dynsym : { *(.dynsym) }
+       . = ALIGN(4);
 
-       . = 0x03FF0000;         /* Ram data segment to use */
-       _i386boot_romdata_dest = ABSOLUTE(.);
-       .data : AT ( LOADADDR(.rodata) + SIZEOF(.rodata) ) { *(.data) }
-       _i386boot_romdata_start = LOADADDR(.data);
+       .dynstr : { *(.dynstr) }
+       . = ALIGN(4);
+
+       .hash : { *(.hash) }
+       . = ALIGN(4);
 
+       .got : { *(.got) }
        . = ALIGN(4);
-       .got : AT ( LOADADDR(.data) + SIZEOF(.data) ) { *(.got) }
 
+       .got.plt : { *(.got.plt) }
        . = ALIGN(4);
+
+       .dynamic (NOLOAD) : { *(.dynamic) }
+       . = ALIGN(4);
+
        __u_boot_cmd_start = .;
        .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
+       . = ALIGN(4);
        __u_boot_cmd_end = .;
        _i386boot_cmd_start = LOADADDR(.u_boot_cmd);
 
-       _i386boot_romdata_size = SIZEOF(.data) + SIZEOF(.got) + SIZEOF(.u_boot_cmd);
+       _i386boot_rel_dyn_start = .;
+       .rel.dyn : { *(.rel.dyn) }
+       _i386boot_rel_dyn_end = .;
 
        . = ALIGN(4);
        _i386boot_bss_start = ABSOLUTE(.);
@@ -57,7 +77,7 @@ SECTIONS
        _i386boot_bss_size = SIZEOF(.bss);
 
        /* 16bit realmode trampoline code */
-       .realmode 0x7c0 : AT ( LOADADDR(.got) + SIZEOF(.got) + SIZEOF(.u_boot_cmd)) { *(.realmode) }
+       .realmode 0x7c0 : AT ( LOADADDR(.rel.dyn) + SIZEOF(.rel.dyn) ) { *(.realmode) }
 
        _i386boot_realmode = LOADADDR(.realmode);
        _i386boot_realmode_size = SIZEOF(.realmode);
index 4b681057a0e2c13a3cbd20069123d716cd7f212b..3010519e7461347e73d5e399992e4b5b15e813c8 100644 (file)
@@ -37,7 +37,7 @@
 #include <command.h>
 #include <asm/interrupt.h>
 
-int cpu_init(void)
+int cpu_init_f(void)
 {
        /* initialize FPU, reset EM, set MP and NE */
        asm ("fninit\n" \
@@ -46,9 +46,13 @@ int cpu_init(void)
             "orl  $0x22, %eax\n" \
             "movl %eax, %cr0\n" );
 
+       return 0;
+}
+
+int cpu_init_r(void)
+{
        /* Initialize core interrupt and exception functionality of CPU */
        cpu_init_interrupts ();
-
        return 0;
 }
 
index cbf1c41e17ab6048f7c0a2bfac09e6a4f24f5281..4b57437193079a7df614d62aaac81e513c131319 100644 (file)
@@ -63,8 +63,8 @@ static inline void load_idt(const struct desc_ptr *dtr)
 
 void set_vector(u8 intnum, void *routine)
 {
-       idt[intnum].base_high = (u16)((u32)(routine + gd->reloc_off) >> 16);
-       idt[intnum].base_low = (u16)((u32)(routine + gd->reloc_off) & 0xffff);
+       idt[intnum].base_high = (u16)((u32)(routine) >> 16);
+       idt[intnum].base_low = (u16)((u32)(routine) & 0xffff);
 }
 
 void irq_0(void);
index 59089ef59b67b948e61c9e9f2c9ae51c0ecb1e76..25d32e658e60206915ff33573386eb4bdb0548e2 100644 (file)
@@ -63,11 +63,8 @@ early_board_init_ret:
        jmp     mem_init
 mem_init_ret:
 
-       /* check ammount of configured memory
-        * (we need atleast bss start+bss size+stack size) */
-       movl    $_i386boot_bss_start, %ecx        /* BSS start */
-       addl    $_i386boot_bss_size, %ecx         /* BSS size */
-       addl    $CONFIG_SYS_STACK_SIZE, %ecx
+       /* Check we have enough memory for stack */
+       movl    $CONFIG_SYS_STACK_SIZE, %ecx
        cmpl    %ecx, %eax
        jae     mem_ok
 
@@ -78,6 +75,8 @@ mem_init_ret:
 .progress0a:
        jmp     die
 mem_ok:
+       /* Set stack pointer to upper memory limit*/
+       movl    %eax, %esp
 
        /* indicate progress */
        movw    $0x02, %ax
@@ -85,12 +84,7 @@ mem_ok:
        jmp     show_boot_progress_asm
 .progress1:
 
-       /* create a stack after the bss */
-       movl    $_i386boot_bss_start, %eax
-       addl    $_i386boot_bss_size, %eax
-       addl    $CONFIG_SYS_STACK_SIZE, %eax
-       movl    %eax, %esp
-
+       /* Test the stack */
        pushl   $0
        popl    %eax
        cmpl    $0, %eax
@@ -116,115 +110,19 @@ stack_ok:
        jmp     show_boot_progress_asm
 .progress2:
 
-       /* copy data section to ram, size must be 4-byte aligned */
-       movl    $_i386boot_romdata_dest, %edi     /* destination address */
-       movl    $_i386boot_romdata_start, %esi    /* source address */
-       movl    $_i386boot_romdata_size, %ecx     /* number of bytes to copy */
-       movl    %ecx, %eax
-       andl    $3, %eax
-       jnz     data_fail
-
-       shrl    $2, %ecx                          /* copy 4 byte each time */
-       cld
-       cmpl    $0, %ecx
-       je      data_ok
-data_segment:
-       movsl
-       loop    data_segment
-       jmp     data_ok
-data_fail:
-       /* indicate (lack of) progress */
-       movw    $0x83, %ax
-       movl    $.progress2a, %ebp
-       jmp     show_boot_progress_asm
-.progress2a:
-       jmp     die
-
-data_ok:
-
-       /* indicate progress */
-       movw    $0x04, %ax
-       movl    $.progress3, %ebp
-       jmp     show_boot_progress_asm
-.progress3:
-
-       /* clear bss section in ram, size must be 4-byte aligned  */
-       movl    $_i386boot_bss_start, %edi        /* MK_CHG BSS start */
-       movl    $_i386boot_bss_size, %ecx         /* BSS size */
-       movl    %ecx, %eax
-       andl    $3, %eax
-       jnz     bss_fail
-       shrl    $2, %ecx                          /* clear 4 byte each time */
-       cld
-       cmpl    $0, %ecx
-       je      bss_ok
-bss:
-       movl    $0, (%edi)
-       add     $4, %edi
-       loop    bss
-       jmp     bss_ok
-
-bss_fail:
-       /* indicate (lack of) progress */
-       movw    $0x84, %ax
-       movl    $.progress3a, %ebp
-       jmp     show_boot_progress_asm
-.progress3a:
-       jmp     die
-
-bss_ok:
-#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
-       /* indicate progress */
-       movw    $0x06, %ax
-       movl    $.progress6, %ebp
-       jmp     show_boot_progress_asm
-.progress6:
-
-       /* copy text section to ram, size must be 4-byte aligned */
-       movl    $CONFIG_SYS_BL_START_RAM, %edi          /* destination address */
-       movl    $TEXT_BASE, %esi                /* source address */
-       movl    $_i386boot_text_size, %ecx      /* number of bytes to copy */
-       movl    %ecx, %eax
-       andl    $3, %eax
-       jz      text_copy                       /* Already 4-byte aligned */
-       subl    $4, %eax                        /* Add extra bytes to size */
-       addl    %eax, %ecx
-text_copy:
-       shrl    $2, %ecx                        /* copy 4 byte each time */
-       cld
-       cmpl    $0, %ecx
-       je      text_ok
-text_segment:
-       movsl
-       loop    text_segment
-       jmp     text_ok
-text_fail:
-       /* indicate (lack of) progress */
-       movw    $0x86, %ax
-       movl    $.progress5a, %ebp
-       jmp     show_boot_progress_asm
-.progress5a:
-       jmp     die
-
-text_ok:
-#endif
        wbinvd
 
+       /* Get upper memory limit */
+       movl %esp, %ecx
+       subl $CONFIG_SYS_STACK_SIZE, %ecx
 
-       /* indicate progress */
-       movw    $0x05, %ax
-       movl    $.progress4, %ebp
-       jmp     show_boot_progress_asm
-.progress4:
-
-#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
-       /* Jump to the RAM copy of start_i386boot */
-       movl    $start_i386boot, %ebp
-       addl    $(CONFIG_SYS_BL_START_RAM - TEXT_BASE), %ebp
-       call    *%ebp           /* Enter, U-boot! */
-#else
-       call    start_i386boot  /* Enter, U-boot! */
-#endif
+       /* Create a Stack Frame */
+       pushl %ebp
+       movl %esp, %ebp
+
+       /* stack_limit parameter */
+       pushl   %ecx
+       call    board_init_f    /* Enter, U-boot! */
 
        /* indicate (lack of) progress */
        movw    $0x85, %ax
index 1e8def77d55c0e10983a9809fa47db89ffbafe7e..7c99c8c57dfbe203b357a82caf981d4de91fd2dc 100644 (file)
 #ifndef _U_BOOT_I386_H_
 #define _U_BOOT_I386_H_        1
 
-/* for the following variables, see start.S */
-extern ulong i386boot_start;       /* code start (in flash) */
-extern ulong i386boot_end;         /* code end (in flash) */
-extern ulong i386boot_romdata_start;/* datasegment in flash (also code+rodata end) */
-extern ulong i386boot_romdata_dest; /* data location segment in ram */
-extern ulong i386boot_romdata_size; /* size of data segment */
-extern ulong i386boot_bss_start;    /* bss start */
-extern ulong i386boot_bss_size;     /* bss size */
-extern ulong i386boot_stack_end;    /* first usable RAM address after bss and stack */
-extern ulong i386boot_ram_end;      /* end of ram */
-
 /* cpu/.../cpu.c */
-int cpu_init(void);
+int cpu_init_r(void);
+int cpu_init_f(void);
 
 /* cpu/.../timer.c */
 void timer_isr(void *);
index 0a86550861a9ebf961fa2b7e2c81c847cdf1c8ce..6a68bf4938f157bfba19475f50e82fbbb45f2fd2 100644 (file)
@@ -28,6 +28,8 @@
 #ifndef __CONFIG_H
 #define __CONFIG_H
 
+#define CONFIG_RELOC_FIXUP_WORKS
+
 /*
  * Stuff still to be dealt with -
  */
index 44fa0e31a486b95d74b9f03b4e8d71823a519792..f3b6348551ea7058b68b72229c008a1985d6235b 100644 (file)
@@ -38,6 +38,7 @@
 #include <net.h>
 #include <ide.h>
 #include <asm/u-boot-i386.h>
+#include <elf.h>
 
 #ifdef CONFIG_BITBANGMII
 #include <miiphy.h>
 
 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
 
-extern long _i386boot_start;
-extern long _i386boot_end;
-extern long _i386boot_romdata_start;
-extern long _i386boot_romdata_dest;
-extern long _i386boot_romdata_size;
-extern long _i386boot_bss_start;
-extern long _i386boot_bss_size;
-
-/* The symbols defined by the linker script becomes pointers
- * which is somewhat inconveient ... */
-ulong i386boot_start         = (ulong)&_i386boot_start;         /* code start (in flash) defined in start.S */
-ulong i386boot_end           = (ulong)&_i386boot_end;          /* code end (in flash) */
-ulong i386boot_romdata_start = (ulong)&_i386boot_romdata_start; /* datasegment in flash (also code+rodata end) */
-ulong i386boot_romdata_dest  = (ulong)&_i386boot_romdata_dest;  /* data location segment in ram */
-ulong i386boot_romdata_size  = (ulong)&_i386boot_romdata_size;  /* size of data segment */
-ulong i386boot_bss_start     = (ulong)&_i386boot_bss_start;     /* bss start */
-ulong i386boot_bss_size      = (ulong)&_i386boot_bss_size;      /* bss size */
-
+/* Exports from the Linker Script */
+extern ulong _i386boot_text_start;
+extern ulong _i386boot_rel_dyn_start;
+extern ulong _i386boot_rel_dyn_end;
+extern ulong _i386boot_bss_start;
+extern ulong _i386boot_bss_size;
+void ram_bootstrap (void *);
 const char version_string[] =
        U_BOOT_VERSION" (" U_BOOT_DATE " - " U_BOOT_TIME ")";
 
-static int heap_init(void)
-{
-       /* start malloc area right after the stack */
-       ulong start = i386boot_bss_start + i386boot_bss_size +
-                       CONFIG_SYS_STACK_SIZE;
-
-       /* 4-byte aligned */
-       start = (start+3)&~3;
-
-       mem_malloc_init(start, CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);
-
-       return 0;
-}
-
 /************************************************************************
  * Init Utilities                                                      *
  ************************************************************************
@@ -103,6 +79,7 @@ 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,
@@ -111,6 +88,7 @@ static int display_banner (void)
                i386boot_bss_start+i386boot_bss_size,
                i386boot_bss_start+i386boot_bss_size+CONFIG_SYS_STACK_SIZE-1);
 
+*/
 
        return (0);
 }
@@ -142,7 +120,6 @@ static void display_flash_config (ulong size)
        print_size (size, "\n");
 }
 
-
 /*
  * Breath some life into the board...
  *
@@ -154,6 +131,7 @@ static void display_flash_config (ulong size)
  * can relocate the monitor code to RAM.
  */
 
+
 /*
  * All attempts to come up with a "common" initialization sequence
  * that works for all boards and architectures failed: some of the
@@ -169,13 +147,12 @@ static void display_flash_config (ulong size)
 typedef int (init_fnc_t) (void);
 
 init_fnc_t *init_sequence[] = {
-       cpu_init,               /* basic cpu dependent setup */
-       board_init,             /* basic board dependent setup */
+       serial_init,
+       cpu_init_r,             /* basic cpu dependent setup */
+       board_early_init_r,     /* basic board dependent setup */
        dram_init,              /* configure available RAM banks */
-       heap_init,              /* dependant on dram_init */
        interrupt_init,         /* set up exceptions */
        timer_init,
-       serial_init,
        env_init,               /* initialize environment */
        init_baudrate,          /* initialze baudrate settings */
        serial_init,            /* serial communications setup */
@@ -187,21 +164,86 @@ init_fnc_t *init_sequence[] = {
 
 gd_t *gd;
 
-void start_i386boot (void)
+/*
+ * Load U-Boot into RAM, initialize BSS, perform relocation adjustments
+ */
+void board_init_f (ulong stack_limit)
+{
+       void *text_start = &_i386boot_text_start;
+       void *u_boot_cmd_end = &__u_boot_cmd_end;
+       Elf32_Rel *rel_dyn_start = (Elf32_Rel *)&_i386boot_rel_dyn_start;
+       Elf32_Rel *rel_dyn_end = (Elf32_Rel *)&_i386boot_rel_dyn_end;
+       void *bss_start = &_i386boot_bss_start;
+       void *bss_size = &_i386boot_bss_size;
+
+       size_t uboot_size;
+       void *ram_start;
+       ulong rel_offset;
+       Elf32_Rel *re;
+
+       void (*start_func)(void *);
+
+       /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
+       __asm__ __volatile__("": : :"memory");
+
+       uboot_size = (size_t)u_boot_cmd_end - (size_t)text_start;
+       ram_start  = (void *)stack_limit - (uboot_size + (ulong)bss_size);
+       rel_offset = text_start - ram_start;
+       start_func = ram_bootstrap - rel_offset;
+
+       /* First stage CPU initialization */
+       if (cpu_init_f() != 0)
+               hang();
+
+       /* First stage Board initialization */
+       if (board_early_init_f() != 0)
+               hang();
+
+       /* Copy U-Boot into RAM */
+       memcpy(ram_start, text_start, (size_t)uboot_size);
+
+       /* Clear BSS */
+       memset(bss_start - rel_offset,  0, (size_t)bss_size);
+
+       /* Perform relocation adjustments */
+       for (re = rel_dyn_start; re < rel_dyn_end; re++)
+       {
+               if (re->r_offset >= TEXT_BASE)
+                       if (*(ulong *)re->r_offset >= TEXT_BASE)
+                               *(ulong *)(re->r_offset - rel_offset) -= (Elf32_Addr)rel_offset;
+       }
+
+       start_func(ram_start);
+
+       /* NOTREACHED - relocate_code() does not return */
+       while(1);
+}
+
+/*
+ * All attempts to jump straight from board_init_f() to board_init_r()
+ * have failed, hence this special 'bootstrap' function.
+ */
+void ram_bootstrap (void *ram_start)
+{
+       static gd_t gd_data;
+
+       /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
+       __asm__ __volatile__("": : :"memory");
+
+       board_init_r(&gd_data, (ulong)ram_start);
+}
+
+void board_init_r(gd_t *id, ulong ram_start)
 {
        char *s;
        int i;
        ulong size;
-       static gd_t gd_data;
        static bd_t bd_data;
        init_fnc_t **init_fnc_ptr;
 
-#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
-       cmd_tbl_t *p;
-#endif
        show_boot_progress(0x21);
 
-       gd = &gd_data;
+       gd = id;
        /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
        __asm__ __volatile__("": : :"memory");
 
@@ -212,10 +254,11 @@ void start_i386boot (void)
 
        gd->baudrate =  CONFIG_BAUDRATE;
 
-#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
-       /* Need to set relocation offset here for interrupt initialization */
-       gd->reloc_off =  CONFIG_SYS_BL_START_RAM - TEXT_BASE;
-#endif
+       gd->flags |= GD_FLG_RELOC;      /* tell others: relocation done */
+
+       mem_malloc_init((((ulong)ram_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)+3)&~3,
+                       CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);
+
        for (init_fnc_ptr = init_sequence, i=0; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr, i++) {
                show_boot_progress(0xa130|i);
 
@@ -225,26 +268,6 @@ void start_i386boot (void)
        }
        show_boot_progress(0x23);
 
-#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
-       for (p = &__u_boot_cmd_start; p != &__u_boot_cmd_end; p++) {
-               ulong addr;
-               addr = (ulong) (p->cmd) + gd->reloc_off;
-               p->cmd = (int (*)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]))addr;
-               addr = (ulong)(p->name) + gd->reloc_off;
-               p->name = (char *)addr;
-
-               if (p->usage != NULL) {
-                       addr = (ulong)(p->usage) + gd->reloc_off;
-                       p->usage = (char *)addr;
-               }
-       #ifdef  CONFIG_SYS_LONGHELP
-               if (p->help != NULL) {
-                       addr = (ulong)(p->help) + gd->reloc_off;
-                       p->help = (char *)addr;
-               }
-       #endif
-       }
-#endif
        /* configure available FLASH banks */
        size = flash_init();
        display_flash_config(size);
index efbad72202d4435f6e462f1acd9ee08670655010..51def59954c2d2525f535c04f5e1351e710b36b5 100644 (file)
@@ -70,12 +70,12 @@ void irq_install_handler(int irq, interrupt_handler_t *handler, void *arg)
 
        if (irq_handlers[irq].handler != NULL)
                printf("irq_install_handler: 0x%08lx replacing 0x%08lx\n",
-                      (ulong) handler + gd->reloc_off,
+                      (ulong) handler,
                       (ulong) irq_handlers[irq].handler);
 
        status = disable_interrupts ();
 
-       irq_handlers[irq].handler = handler + gd->reloc_off;
+       irq_handlers[irq].handler = handler;
        irq_handlers[irq].arg = arg;
        irq_handlers[irq].count = 0;
 
index 58a0212ad96e1362aad578e80e7c31f9c576795d..5cb1f54fb5628616622a93f659992b5afeb6ae74 100644 (file)
@@ -51,7 +51,7 @@ int register_timer_isr (timer_fnc_t *isr_func)
        if (new_func == NULL)
                return 1;
 
-       new_func->isr_func = isr_func + gd->reloc_off;
+       new_func->isr_func = isr_func;
        new_func->next = NULL;
 
        /*