x86: chromebook_link: Implement CAR support (cache as RAM)
authorSimon Glass <sjg@chromium.org>
Thu, 13 Nov 2014 05:42:10 +0000 (22:42 -0700)
committerSimon Glass <sjg@chromium.org>
Fri, 21 Nov 2014 06:34:11 +0000 (07:34 +0100)
Add support for CAR so that we have memory to use prior to DRAM init.
On link there is a total of 128KB of CAR available, although some is
used for the memory reference code.

Signed-off-by: Simon Glass <sjg@chromium.org>
arch/x86/Kconfig
arch/x86/cpu/ivybridge/car.S
arch/x86/cpu/ivybridge/cpu.c
arch/x86/include/asm/mtrr.h [new file with mode: 0644]
arch/x86/include/asm/post.h
board/google/chromebook_link/Kconfig

index aa7cf779910edca925392e630622e4cde6cced95..f27d731bfd86ef55ff9c2c73f5e64c46b2fa0efa 100644 (file)
@@ -34,6 +34,22 @@ config TARGET_CHROMEBOOK_LINK
 
 endchoice
 
+config RAMBASE
+       hex
+       default 0x100000
+
+config RAMTOP
+       hex
+       default 0x200000
+
+config XIP_ROM_SIZE
+       hex
+       default 0x10000
+
+config CPU_ADDR_BITS
+       int
+       default 36
+
 config ROM_SIZE
        hex
        default 0x800000
index 0480813b743d5e9aefdc2327fef8152b03748a4a..dca68e4144cff4f1919bfa7d88cf1d062d9126f4 100644 (file)
  */
 
 #include <common.h>
+#include <asm/mtrr.h>
+#include <asm/post.h>
+#include <asm/processor-flags.h>
 
-       /* Note: ebp must not be touched in this code */
+#define MTRR_PHYS_BASE_MSR(reg) (0x200 + 2 * (reg))
+#define MTRR_PHYS_MASK_MSR(reg) (0x200 + 2 * (reg) + 1)
+
+#define CACHE_AS_RAM_SIZE      CONFIG_DCACHE_RAM_SIZE
+#define CACHE_AS_RAM_BASE      CONFIG_DCACHE_RAM_BASE
+
+/* Cache 4GB - MRC_SIZE_KB for MRC */
+#define CACHE_MRC_BYTES        ((CONFIG_CACHE_MRC_SIZE_KB << 10) - 1)
+#define CACHE_MRC_BASE         (0xFFFFFFFF - CACHE_MRC_BYTES)
+#define CACHE_MRC_MASK         (~CACHE_MRC_BYTES)
+
+#define CPU_PHYSMASK_HI        (1 << (CONFIG_CPU_ADDR_BITS - 32) - 1)
+
+#define NOEVICTMOD_MSR 0x2e0
+
+       /*
+        * Note: ebp must not be touched in this code as it holds the BIST
+        * value (built-in self test). We preserve this value until it can
+        * be written to global_data when CAR is ready for use.
+        */
 .globl car_init
 car_init:
-       /* TODO: Add cache-as-RAM init here */
+       post_code(POST_CAR_START)
+
+       /* Send INIT IPI to all excluding ourself */
+       movl    $0x000C4500, %eax
+       movl    $0xFEE00300, %esi
+       movl    %eax, (%esi)
+
+       post_code(POST_CAR_SIPI)
+       /* Zero out all fixed range and variable range MTRRs */
+       movl    $mtrr_table, %esi
+       movl    $((mtrr_table_end - mtrr_table) / 2), %edi
+       xorl    %eax, %eax
+       xorl    %edx, %edx
+clear_mtrrs:
+       movw    (%esi), %bx
+       movzx   %bx, %ecx
+       wrmsr
+       add     $2, %esi
+       dec     %edi
+       jnz     clear_mtrrs
+
+       post_code(POST_CAR_MTRR)
+       /* Configure the default memory type to uncacheable */
+       movl    $MTRRdefType_MSR, %ecx
+       rdmsr
+       andl    $(~0x00000cff), %eax
+       wrmsr
+
+       post_code(POST_CAR_UNCACHEABLE)
+       /* Set Cache-as-RAM base address */
+       movl    $(MTRR_PHYS_BASE_MSR(0)), %ecx
+       movl    $(CACHE_AS_RAM_BASE | MTRR_TYPE_WRBACK), %eax
+       xorl    %edx, %edx
+       wrmsr
+
+       post_code(POST_CAR_BASE_ADDRESS)
+       /* Set Cache-as-RAM mask */
+       movl    $(MTRR_PHYS_MASK_MSR(0)), %ecx
+       movl    $(~(CACHE_AS_RAM_SIZE - 1) | MTRRphysMaskValid), %eax
+       movl    $CPU_PHYSMASK_HI, %edx
+       wrmsr
+
+       post_code(POST_CAR_MASK)
+
+       /* Enable MTRR */
+       movl    $MTRRdefType_MSR, %ecx
+       rdmsr
+       orl     $MTRRdefTypeEn, %eax
+       wrmsr
+
+       /* Enable cache (CR0.CD = 0, CR0.NW = 0) */
+        movl   %cr0, %eax
+       andl    $(~(X86_CR0_CD | X86_CR0_NW)), %eax
+       invd
+       movl    %eax, %cr0
+
+       /* enable the 'no eviction' mode */
+       movl    $NOEVICTMOD_MSR, %ecx
+       rdmsr
+       orl     $1, %eax
+       andl    $~2, %eax
+       wrmsr
+
+       /* Clear the cache memory region. This will also fill up the cache */
+       movl    $CACHE_AS_RAM_BASE, %esi
+       movl    %esi, %edi
+       movl    $(CACHE_AS_RAM_SIZE / 4), %ecx
+       xorl    %eax, %eax
+       rep     stosl
+
+       /* enable the 'no eviction run' state */
+       movl    $NOEVICTMOD_MSR, %ecx
+       rdmsr
+       orl     $3, %eax
+       wrmsr
+
+       post_code(POST_CAR_FILL)
+       /* Enable Cache-as-RAM mode by disabling cache */
+       movl    %cr0, %eax
+       orl     $X86_CR0_CD, %eax
+       movl    %eax, %cr0
+
+       /* Enable cache for our code in Flash because we do XIP here */
+       movl    $MTRR_PHYS_BASE_MSR(1), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       movl    $car_init_ret, %eax
+       andl    $(~(CONFIG_XIP_ROM_SIZE - 1)), %eax
+       orl     $MTRR_TYPE_WRPROT, %eax
+       wrmsr
+
+       movl    $MTRR_PHYS_MASK_MSR(1), %ecx
+       movl    $CPU_PHYSMASK_HI, %edx
+       movl    $(~(CONFIG_XIP_ROM_SIZE - 1) | MTRRphysMaskValid), %eax
+       wrmsr
+
+       post_code(POST_CAR_ROM_CACHE)
+#ifdef CONFIG_CACHE_MRC_BIN
+       /* Enable caching for ram init code to run faster */
+       movl    $MTRR_PHYS_BASE_MSR(2), %ecx
+       movl    $(CACHE_MRC_BASE | MTRR_TYPE_WRPROT), %eax
+       xorl    %edx, %edx
+       wrmsr
+       movl    $MTRR_PHYS_MASK_MSR(2), %ecx
+       movl    $(CACHE_MRC_MASK | MTRRphysMaskValid), %eax
+       movl    $CPU_PHYSMASK_HI, %edx
+       wrmsr
+#endif
+
+       post_code(POST_CAR_MRC_CACHE)
+       /* Enable cache */
+       movl    %cr0, %eax
+       andl    $(~(X86_CR0_CD | X86_CR0_NW)), %eax
+       movl    %eax, %cr0
+
+       post_code(POST_CAR_CPU_CACHE)
+
+       /* All CPUs need to be in Wait for SIPI state */
+wait_for_sipi:
+       movl    (%esi), %eax
+       bt      $12, %eax
+       jc      wait_for_sipi
+
+       /* return */
        jmp     car_init_ret
+
+mtrr_table:
+       /* Fixed MTRRs */
+       .word 0x250, 0x258, 0x259
+       .word 0x268, 0x269, 0x26A
+       .word 0x26B, 0x26C, 0x26D
+       .word 0x26E, 0x26F
+       /* Variable MTRRs */
+       .word 0x200, 0x201, 0x202, 0x203
+       .word 0x204, 0x205, 0x206, 0x207
+       .word 0x208, 0x209, 0x20A, 0x20B
+       .word 0x20C, 0x20D, 0x20E, 0x20F
+       .word 0x210, 0x211, 0x212, 0x213
+mtrr_table_end:
index 1cbdaaffe639fc8d07e8108e3ce8690c2fedc74b..5863811b8c016a81c55c715115ed76997ab63aaf 100644 (file)
@@ -12,6 +12,7 @@
 
 #include <common.h>
 #include <asm/cpu.h>
+#include <asm/post.h>
 #include <asm/processor.h>
 
 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
@@ -20,6 +21,7 @@ int arch_cpu_init(void)
 {
        int ret;
 
+       post_code(POST_CPU_INIT);
        timer_set_base(rdtsc());
 
        ret = x86_cpu_init_f();
diff --git a/arch/x86/include/asm/mtrr.h b/arch/x86/include/asm/mtrr.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5f05a48
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,121 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2014 Google, Inc
+ *
+ * From Coreboot file of the same name
+ *
+ * SPDX-License-Identifier:    GPL-2.0+
+ */
+
+#ifndef _ASM_MTRR_H
+#define _ASM_MTRR_H
+
+/*  These are the region types  */
+#define MTRR_TYPE_UNCACHEABLE 0
+#define MTRR_TYPE_WRCOMB     1
+/*#define MTRR_TYPE_         2*/
+/*#define MTRR_TYPE_         3*/
+#define MTRR_TYPE_WRTHROUGH  4
+#define MTRR_TYPE_WRPROT     5
+#define MTRR_TYPE_WRBACK     6
+#define MTRR_NUM_TYPES       7
+
+#define MTRRcap_MSR     0x0fe
+#define MTRRdefType_MSR 0x2ff
+
+#define MTRRdefTypeEn          (1 << 11)
+#define MTRRdefTypeFixEn       (1 << 10)
+
+#define SMRRphysBase_MSR 0x1f2
+#define SMRRphysMask_MSR 0x1f3
+
+#define MTRRphysBase_MSR(reg) (0x200 + 2 * (reg))
+#define MTRRphysMask_MSR(reg) (0x200 + 2 * (reg) + 1)
+
+#define MTRRphysMaskValid      (1 << 11)
+
+#define NUM_FIXED_RANGES 88
+#define RANGES_PER_FIXED_MTRR 8
+#define MTRRfix64K_00000_MSR 0x250
+#define MTRRfix16K_80000_MSR 0x258
+#define MTRRfix16K_A0000_MSR 0x259
+#define MTRRfix4K_C0000_MSR 0x268
+#define MTRRfix4K_C8000_MSR 0x269
+#define MTRRfix4K_D0000_MSR 0x26a
+#define MTRRfix4K_D8000_MSR 0x26b
+#define MTRRfix4K_E0000_MSR 0x26c
+#define MTRRfix4K_E8000_MSR 0x26d
+#define MTRRfix4K_F0000_MSR 0x26e
+#define MTRRfix4K_F8000_MSR 0x26f
+
+#if !defined(__ASSEMBLER__)
+
+/*
+ * The MTRR code has some side effects that the callers should be aware for.
+ * 1. The call sequence matters. x86_setup_mtrrs() calls
+ *    x86_setup_fixed_mtrrs_no_enable() then enable_fixed_mtrrs() (equivalent
+ *    of x86_setup_fixed_mtrrs()) then x86_setup_var_mtrrs(). If the callers
+ *    want to call the components of x86_setup_mtrrs() because of other
+ *    rquirements the ordering should still preserved.
+ * 2. enable_fixed_mtrr() will enable both variable and fixed MTRRs because
+ *    of the nature of the global MTRR enable flag. Therefore, all direct
+ *    or indirect callers of enable_fixed_mtrr() should ensure that the
+ *    variable MTRR MSRs do not contain bad ranges.
+ * 3. If CONFIG_CACHE_ROM is selected an MTRR is allocated for enabling
+ *    the caching of the ROM. However, it is set to uncacheable (UC). It
+ *    is the responsiblity of the caller to enable it by calling
+ *    x86_mtrr_enable_rom_caching().
+ */
+void x86_setup_mtrrs(void);
+/*
+ * x86_setup_var_mtrrs() parameters:
+ * address_bits - number of physical address bits supported by cpu
+ * above4gb - 2 means dynamically detect number of variable MTRRs available.
+ *            non-zero means handle memory ranges above 4GiB.
+ *            0 means ignore memory ranges above 4GiB
+ */
+void x86_setup_var_mtrrs(unsigned int address_bits, unsigned int above4gb);
+void enable_fixed_mtrr(void);
+void x86_setup_fixed_mtrrs(void);
+/* Set up fixed MTRRs but do not enable them. */
+void x86_setup_fixed_mtrrs_no_enable(void);
+int x86_mtrr_check(void);
+/* ROM caching can be used after variable MTRRs are set up. Beware that
+ * enabling CONFIG_CACHE_ROM will eat through quite a few MTRRs based on
+ * one's IO hole size and WRCOMB resources. Be sure to check the console
+ * log when enabling CONFIG_CACHE_ROM or adding WRCOMB resources. Beware that
+ * on CPUs with core-scoped MTRR registers such as hyperthreaded CPUs the
+ * rom caching will be disabled if all threads run the MTRR code. Therefore,
+ * one needs to call x86_mtrr_enable_rom_caching() after all threads of the
+ * same core have run the MTRR code. */
+#if CONFIG_CACHE_ROM
+void x86_mtrr_enable_rom_caching(void);
+void x86_mtrr_disable_rom_caching(void);
+/* Return the variable range MTRR index of the ROM cache. */
+long x86_mtrr_rom_cache_var_index(void);
+#else
+static inline void x86_mtrr_enable_rom_caching(void) {}
+static inline void x86_mtrr_disable_rom_caching(void) {}
+static inline long x86_mtrr_rom_cache_var_index(void) { return -1; }
+#endif /* CONFIG_CACHE_ROM */
+
+#endif
+
+#if !defined(CONFIG_RAMTOP)
+# error "CONFIG_RAMTOP not defined"
+#endif
+
+#if ((CONFIG_XIP_ROM_SIZE & (CONFIG_XIP_ROM_SIZE - 1)) != 0)
+# error "CONFIG_XIP_ROM_SIZE is not a power of 2"
+#endif
+
+#if ((CONFIG_CACHE_ROM_SIZE & (CONFIG_CACHE_ROM_SIZE - 1)) != 0)
+# error "CONFIG_CACHE_ROM_SIZE is not a power of 2"
+#endif
+
+#define CACHE_ROM_BASE (((1 << 20) - (CONFIG_CACHE_ROM_SIZE >> 12)) << 12)
+
+#if (CONFIG_RAMTOP & (CONFIG_RAMTOP - 1)) != 0
+# error "CONFIG_RAMTOP must be a power of 2"
+#endif
+
+#endif
index 33711854af43a61adcc78950e868c0d9b927f0a0..b203dc99b063b5b4ae097a4d4e064a2bc5f5226e 100644 (file)
 /* post codes which represent various stages of init */
 #define POST_START             0x1e
 #define POST_CAR_START         0x1f
-
+#define POST_CAR_SIPI          0x20
+#define POST_CAR_MTRR          0x21
+#define POST_CAR_UNCACHEABLE   0x22
+#define POST_CAR_BASE_ADDRESS  0x23
+#define POST_CAR_MASK          0x24
+#define POST_CAR_FILL          0x25
+#define POST_CAR_ROM_CACHE     0x26
+#define POST_CAR_MRC_CACHE     0x27
+#define POST_CAR_CPU_CACHE     0x28
 #define POST_START_STACK       0x29
 #define POST_START_DONE                0x2a
+#define POST_CPU_INIT          0x2b
 
 /* Output a post code using al - value must be 0 to 0xff */
 #ifdef __ASSEMBLY__
@@ -23,6 +32,8 @@
        movb    $value, %al; \
        outb    %al, $POST_PORT
 #else
+#include <asm/io.h>
+
 static inline void post_code(int code)
 {
        outb(code, POST_PORT);
index 9c715ba765a13fc340d313292d5f956fe16f97dc..3a4f557d309e2486cd059af97c4a38de41eb0e21 100644 (file)
@@ -12,6 +12,18 @@ config SYS_SOC
 config SYS_CONFIG_NAME
        default "chromebook_link"
 
+config BOARD_SPECIFIC_OPTIONS # dummy
+       def_bool y
+       select CPU_INTEL_SOCKET_RPGA989
+       select NORTHBRIDGE_INTEL_IVYBRIDGE
+       select SOUTHBRIDGE_INTEL_C216
+       select HAVE_ACPI_RESUME
+       select MARK_GRAPHICS_MEM_WRCOMB
+
+config MMCONF_BASE_ADDRESS
+       hex
+       default 0xf0000000
+
 config EARLY_POST_CROS_EC
        bool "Enable early post to Chrome OS EC"
        default y