configs: Fix baremetal platform
[gem5.git] / configs / common / FSConfig.py
index b94a7394a8c15211c3bef960631c4cb8d6510dce..b34db4e2656bac9ba99349451f75a5a8aab8118e 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-# Copyright (c) 2010-2012 ARM Limited
+# Copyright (c) 2010-2012, 2015-2019 ARM Limited
 # All rights reserved.
 #
 # The license below extends only to copyright in the software and shall
 #
 # Authors: Kevin Lim
 
+from __future__ import print_function
+from __future__ import absolute_import
+
 from m5.objects import *
-from Benchmarks import *
 from m5.util import *
+from .Benchmarks import *
+from . import ObjectList
+
+# Populate to reflect supported os types per target ISA
+os_types = { 'alpha' : [ 'linux' ],
+             'mips'  : [ 'linux' ],
+             'sparc' : [ 'linux' ],
+             'x86'   : [ 'linux' ],
+             'arm'   : [ 'linux',
+                         'android-gingerbread',
+                         'android-ics',
+                         'android-jellybean',
+                         'android-kitkat',
+                         'android-nougat', ],
+           }
 
 class CowIdeDisk(IdeDisk):
     image = CowDiskImage(child=RawDiskImage(read_only=True),
@@ -50,12 +67,18 @@ class CowIdeDisk(IdeDisk):
     def childImage(self, ci):
         self.image.child.image_file = ci
 
-class MemBus(CoherentXBar):
+class MemBus(SystemXBar):
     badaddr_responder = BadAddr()
     default = Self.badaddr_responder.pio
 
+def fillInCmdline(mdesc, template, **kwargs):
+    kwargs.setdefault('disk', mdesc.disk())
+    kwargs.setdefault('rootdev', mdesc.rootdev())
+    kwargs.setdefault('mem', mdesc.mem())
+    kwargs.setdefault('script', mdesc.script())
+    return template % kwargs
 
-def makeLinuxAlphaSystem(mem_mode, mdesc = None, ruby = False):
+def makeLinuxAlphaSystem(mem_mode, mdesc=None, ruby=False, cmdline=None):
 
     class BaseTsunami(Tsunami):
         ethernet = NSGigE(pci_bus=0, pci_dev=1, pci_func=0)
@@ -71,14 +94,12 @@ def makeLinuxAlphaSystem(mem_mode, mdesc = None, ruby = False):
     self.tsunami = BaseTsunami()
 
     # Create the io bus to connect all device ports
-    self.iobus = NoncoherentXBar()
+    self.iobus = IOXBar()
     self.tsunami.attachIO(self.iobus)
 
     self.tsunami.ide.pio = self.iobus.master
-    self.tsunami.ide.config = self.iobus.master
 
     self.tsunami.ethernet.pio = self.iobus.master
-    self.tsunami.ethernet.config = self.iobus.master
 
     if ruby:
         # Store the dma devices for later connection to dma ruby ports.
@@ -110,14 +131,15 @@ def makeLinuxAlphaSystem(mem_mode, mdesc = None, ruby = False):
     self.intrctrl = IntrControl()
     self.mem_mode = mem_mode
     self.terminal = Terminal()
-    self.kernel = binary('vmlinux')
     self.pal = binary('ts_osfpal')
     self.console = binary('console')
-    self.boot_osflags = 'root=/dev/hda1 console=ttyS0'
+    if not cmdline:
+        cmdline = 'root=/dev/hda1 console=ttyS0'
+    self.boot_osflags = fillInCmdline(mdesc, cmdline)
 
     return self
 
-def makeSparcSystem(mem_mode, mdesc = None):
+def makeSparcSystem(mem_mode, mdesc=None, cmdline=None):
     # Constants from iob.cc and uart8250.cc
     iob_man_addr = 0x9800000000
     uart_pio_size = 8
@@ -134,7 +156,7 @@ def makeSparcSystem(mem_mode, mdesc = None):
         # generic system
         mdesc = SysConfig()
     self.readfile = mdesc.script()
-    self.iobus = NoncoherentXBar()
+    self.iobus = IOXBar()
     self.membus = MemBus()
     self.bridge = Bridge(delay='50ns')
     self.t1000 = T1000()
@@ -150,7 +172,7 @@ def makeSparcSystem(mem_mode, mdesc = None):
     self.partition_desc.port = self.membus.master
     self.intrctrl = IntrControl()
     self.disk0 = CowMmDisk()
-    self.disk0.childImage(disk('disk.s10hw2'))
+    self.disk0.childImage(mdesc.disk())
     self.disk0.pio = self.iobus.master
 
     # The puart0 and hvuart are placed on the IO bus, so create ranges
@@ -182,10 +204,13 @@ def makeSparcSystem(mem_mode, mdesc = None):
 
     return self
 
-def makeArmSystem(mem_mode, machine_type, num_cpus = 1, mdesc = None,
-                  dtb_filename = None, bare_metal=False):
+def makeArmSystem(mem_mode, machine_type, num_cpus=1, mdesc=None,
+                  dtb_filename=None, bare_metal=False, cmdline=None,
+                  external_memory="", ruby=False, security=False):
     assert machine_type
 
+    pci_devices = []
+
     if bare_metal:
         self = ArmSystem()
     else:
@@ -196,53 +221,54 @@ def makeArmSystem(mem_mode, machine_type, num_cpus = 1, mdesc = None,
         mdesc = SysConfig()
 
     self.readfile = mdesc.script()
-    self.iobus = NoncoherentXBar()
-    self.membus = MemBus()
-    self.membus.badaddr_responder.warn_access = "warn"
-    self.bridge = Bridge(delay='50ns')
-    self.bridge.master = self.iobus.slave
-    self.bridge.slave = self.membus.master
+    self.iobus = IOXBar()
+    if not ruby:
+        self.bridge = Bridge(delay='50ns')
+        self.bridge.master = self.iobus.slave
+        self.membus = MemBus()
+        self.membus.badaddr_responder.warn_access = "warn"
+        self.bridge.slave = self.membus.master
 
     self.mem_mode = mem_mode
 
-    if machine_type == "RealView_PBX":
-        self.realview = RealViewPBX()
-    elif machine_type == "RealView_EB":
-        self.realview = RealViewEB()
-    elif machine_type == "VExpress_EMM":
-        self.realview = VExpress_EMM()
-        if not dtb_filename:
-            dtb_filename = 'vexpress.aarch32.ll_20131205.0-gem5.%dcpu.dtb' % num_cpus
-    elif machine_type == "VExpress_EMM64":
-        self.realview = VExpress_EMM64()
+    platform_class = ObjectList.platform_list.get(machine_type)
+    # Resolve the real platform name, the original machine_type
+    # variable might have been an alias.
+    machine_type = platform_class.__name__
+    self.realview = platform_class()
+    self._bootmem = self.realview.bootmem
+
+    if isinstance(self.realview, VExpress_EMM64):
         if os.path.split(mdesc.disk())[-1] == 'linux-aarch32-ael.img':
-            print "Selected 64-bit ARM architecture, updating default disk image..."
+            print("Selected 64-bit ARM architecture, updating default "
+                  "disk image...")
             mdesc.diskname = 'linaro-minimal-aarch64.img'
-        if not dtb_filename:
-            dtb_filename = 'vexpress.aarch64.20140821.dtb'
-    else:
-        print "Unknown Machine Type"
-        sys.exit(1)
 
-    self.cf0 = CowIdeDisk(driveID='master')
-    self.cf0.childImage(mdesc.disk())
 
     # Attach any PCI devices this platform supports
     self.realview.attachPciDevices()
-    # default to an IDE controller rather than a CF one
-    try:
+
+    self.cf0 = CowIdeDisk(driveID='master')
+    self.cf0.childImage(mdesc.disk())
+    # Old platforms have a built-in IDE or CF controller. Default to
+    # the IDE controller if both exist. New platforms expect the
+    # storage controller to be added from the config script.
+    if hasattr(self.realview, "ide"):
         self.realview.ide.disks = [self.cf0]
-    except:
+    elif hasattr(self.realview, "cf_ctrl"):
         self.realview.cf_ctrl.disks = [self.cf0]
+    else:
+        self.pci_ide = IdeController(disks=[self.cf0])
+        pci_devices.append(self.pci_ide)
 
     self.mem_ranges = []
     size_remain = long(Addr(mdesc.mem()))
     for region in self.realview._mem_regions:
-        if size_remain > long(region[1]):
-            self.mem_ranges.append(AddrRange(region[0], size=region[1]))
-            size_remain = size_remain - long(region[1])
+        if size_remain > long(region.size()):
+            self.mem_ranges.append(region)
+            size_remain = size_remain - long(region.size())
         else:
-            self.mem_ranges.append(AddrRange(region[0], size=size_remain))
+            self.mem_ranges.append(AddrRange(region.start, size=size_remain))
             size_remain = 0
             break
         warn("Memory size specified spans more than one region. Creating" \
@@ -253,44 +279,117 @@ def makeArmSystem(mem_mode, machine_type, num_cpus = 1, mdesc = None,
               " the amount of DRAM you've selected. Please try" \
               " another platform")
 
+    self.have_security = security
+
     if bare_metal:
         # EOT character on UART will end the simulation
-        self.realview.uart.end_on_eot = True
+        self.realview.uart[0].end_on_eot = True
     else:
-        if machine_type == "VExpress_EMM64":
-            self.kernel = binary('vmlinux.aarch64.20140821')
-        elif machine_type == "VExpress_EMM":
-            self.kernel = binary('vmlinux.aarch32.ll_20131205.0-gem5')
-        else:
-            self.kernel = binary('vmlinux.arm.smp.fb.2.6.38.8')
-
         if dtb_filename:
             self.dtb_filename = binary(dtb_filename)
-        self.machine_type = machine_type
+
+        self.machine_type = machine_type if machine_type in ArmMachineType.map \
+                            else "DTOnly"
+
         # Ensure that writes to the UART actually go out early in the boot
-        boot_flags = 'earlyprintk=pl011,0x1c090000 console=ttyAMA0 ' + \
-                     'lpj=19988480 norandmaps rw loglevel=8 ' + \
-                     'mem=%s root=/dev/sda1' % mdesc.mem()
+        if not cmdline:
+            cmdline = 'earlyprintk=pl011,0x1c090000 console=ttyAMA0 ' + \
+                      'lpj=19988480 norandmaps rw loglevel=8 ' + \
+                      'mem=%(mem)s root=%(rootdev)s'
+
+        self.realview.setupBootLoader(self, binary)
+
+        if hasattr(self.realview.gic, 'cpu_addr'):
+            self.gic_cpu_addr = self.realview.gic.cpu_addr
 
-        self.realview.setupBootLoader(self.membus, self, binary)
-        self.gic_cpu_addr = self.realview.gic.cpu_addr
         self.flags_addr = self.realview.realview_io.pio_addr + 0x30
 
-        if mdesc.disk().lower().count('android'):
-            boot_flags += " init=/init "
-        self.boot_osflags = boot_flags
-    self.realview.attachOnChipIO(self.membus, self.bridge)
-    self.realview.attachIO(self.iobus)
+        # This check is for users who have previously put 'android' in
+        # the disk image filename to tell the config scripts to
+        # prepare the kernel with android-specific boot options. That
+        # behavior has been replaced with a more explicit option per
+        # the error message below. The disk can have any name now and
+        # doesn't need to include 'android' substring.
+        if (os.path.split(mdesc.disk())[-1]).lower().count('android'):
+            if 'android' not in mdesc.os_type():
+                fatal("It looks like you are trying to boot an Android " \
+                      "platform.  To boot Android, you must specify " \
+                      "--os-type with an appropriate Android release on " \
+                      "the command line.")
+
+        # android-specific tweaks
+        if 'android' in mdesc.os_type():
+            # generic tweaks
+            cmdline += " init=/init"
+
+            # release-specific tweaks
+            if 'kitkat' in mdesc.os_type():
+                cmdline += " androidboot.hardware=gem5 qemu=1 qemu.gles=0 " + \
+                           "android.bootanim=0 "
+            elif 'nougat' in mdesc.os_type():
+                cmdline += " androidboot.hardware=gem5 qemu=1 qemu.gles=0 " + \
+                           "android.bootanim=0 " + \
+                           "vmalloc=640MB " + \
+                           "android.early.fstab=/fstab.gem5 " + \
+                           "androidboot.selinux=permissive " + \
+                           "video=Virtual-1:1920x1080-16"
+
+        self.boot_osflags = fillInCmdline(mdesc, cmdline)
+
+    if external_memory:
+        # I/O traffic enters iobus
+        self.external_io = ExternalMaster(port_data="external_io",
+                                          port_type=external_memory)
+        self.external_io.port = self.iobus.slave
+
+        # Ensure iocache only receives traffic destined for (actual) memory.
+        self.iocache = ExternalSlave(port_data="iocache",
+                                     port_type=external_memory,
+                                     addr_ranges=self.mem_ranges)
+        self.iocache.port = self.iobus.master
+
+        # Let system_port get to nvmem and nothing else.
+        self.bridge.ranges = [self.realview.nvmem.range]
+
+        self.realview.attachOnChipIO(self.iobus)
+        # Attach off-chip devices
+        self.realview.attachIO(self.iobus)
+    elif ruby:
+        self._dma_ports = [ ]
+        self._mem_ports = [ ]
+        self.realview.attachOnChipIO(self.iobus,
+            dma_ports=self._dma_ports, mem_ports=self._mem_ports)
+        self.realview.attachIO(self.iobus, dma_ports=self._dma_ports)
+    else:
+        self.realview.attachOnChipIO(self.membus, self.bridge)
+        # Attach off-chip devices
+        self.realview.attachIO(self.iobus)
+
+    for dev_id, dev in enumerate(pci_devices):
+        dev.pci_bus, dev.pci_dev, dev.pci_func = (0, dev_id + 1, 0)
+        self.realview.attachPciDevice(
+            dev, self.iobus,
+            dma_ports=self._dma_ports if ruby else None)
+
     self.intrctrl = IntrControl()
     self.terminal = Terminal()
     self.vncserver = VncServer()
 
-    self.system_port = self.membus.slave
+    if not ruby:
+        self.system_port = self.membus.slave
+
+    if ruby:
+        if buildEnv['PROTOCOL'] == 'MI_example' and num_cpus > 1:
+            fatal("The MI_example protocol cannot implement Load/Store "
+                  "Exclusive operations. Multicore ARM systems configured "
+                  "with the MI_example protocol will not work properly.")
+        warn("You are trying to use Ruby on ARM, which is not working "
+             "properly yet.")
 
     return self
 
 
-def makeLinuxMipsSystem(mem_mode, mdesc = None):
+def makeLinuxMipsSystem(mem_mode, mdesc=None, cmdline=None):
     class BaseMalta(Malta):
         ethernet = NSGigE(pci_bus=0, pci_dev=1, pci_func=0)
         ide = IdeController(disks=[Parent.disk0, Parent.disk2],
@@ -301,7 +400,7 @@ def makeLinuxMipsSystem(mem_mode, mdesc = None):
         # generic system
         mdesc = SysConfig()
     self.readfile = mdesc.script()
-    self.iobus = NoncoherentXBar()
+    self.iobus = IOXBar()
     self.membus = MemBus()
     self.bridge = Bridge(delay='50ns')
     self.mem_ranges = [AddrRange('1GB')]
@@ -314,19 +413,18 @@ def makeLinuxMipsSystem(mem_mode, mdesc = None):
     self.malta = BaseMalta()
     self.malta.attachIO(self.iobus)
     self.malta.ide.pio = self.iobus.master
-    self.malta.ide.config = self.iobus.master
     self.malta.ide.dma = self.iobus.slave
     self.malta.ethernet.pio = self.iobus.master
-    self.malta.ethernet.config = self.iobus.master
     self.malta.ethernet.dma = self.iobus.slave
     self.simple_disk = SimpleDisk(disk=RawDiskImage(image_file = mdesc.disk(),
                                                read_only = True))
     self.intrctrl = IntrControl()
     self.mem_mode = mem_mode
     self.terminal = Terminal()
-    self.kernel = binary('mips/vmlinux')
     self.console = binary('mips/console')
-    self.boot_osflags = 'root=/dev/hda1 console=ttyS0'
+    if not cmdline:
+        cmdline = 'root=/dev/hda1 console=ttyS0'
+    self.boot_osflags = fillInCmdline(mdesc, cmdline)
 
     self.system_port = self.membus.slave
 
@@ -346,7 +444,7 @@ def connectX86ClassicSystem(x86_sys, numCPUs):
     x86_sys.membus = MemBus()
 
     # North Bridge
-    x86_sys.iobus = NoncoherentXBar()
+    x86_sys.iobus = IOXBar()
     x86_sys.bridge = Bridge(delay='50ns')
     x86_sys.bridge.master = x86_sys.iobus.slave
     x86_sys.bridge.slave = x86_sys.membus.master
@@ -382,7 +480,7 @@ def connectX86ClassicSystem(x86_sys, numCPUs):
 
 def connectX86RubySystem(x86_sys):
     # North Bridge
-    x86_sys.iobus = NoncoherentXBar()
+    x86_sys.iobus = IOXBar()
 
     # add the ide to the list of dma devices that later need to attach to
     # dma controllers
@@ -390,8 +488,7 @@ def connectX86RubySystem(x86_sys):
     x86_sys.pc.attachIO(x86_sys.iobus, x86_sys._dma_ports)
 
 
-def makeX86System(mem_mode, numCPUs = 1, mdesc = None, self = None,
-                  Ruby = False):
+def makeX86System(mem_mode, numCPUs=1, mdesc=None, self=None, Ruby=False):
     if self == None:
         self = X86System()
 
@@ -443,7 +540,7 @@ def makeX86System(mem_mode, numCPUs = 1, mdesc = None, self = None,
     # Set up the Intel MP table
     base_entries = []
     ext_entries = []
-    for i in xrange(numCPUs):
+    for i in range(numCPUs):
         bp = X86IntelMPProcessor(
                 local_apic_id = i,
                 local_apic_version = 0x14,
@@ -460,9 +557,9 @@ def makeX86System(mem_mode, numCPUs = 1, mdesc = None, self = None,
     # In gem5 Pc::calcPciConfigAddr(), it required "assert(bus==0)",
     # but linux kernel cannot config PCI device if it was not connected to PCI bus,
     # so we fix PCI bus id to 0, and ISA bus id to 1.
-    pci_bus = X86IntelMPBus(bus_id = 0, bus_type='PCI')
+    pci_bus = X86IntelMPBus(bus_id = 0, bus_type='PCI   ')
     base_entries.append(pci_bus)
-    isa_bus = X86IntelMPBus(bus_id = 1, bus_type='ISA')
+    isa_bus = X86IntelMPBus(bus_id = 1, bus_type='ISA   ')
     base_entries.append(isa_bus)
     connect_busses = X86IntelMPBusHierarchy(bus_id=1,
             subtractive_decode=True, parent_bus=0)
@@ -502,8 +599,8 @@ def makeX86System(mem_mode, numCPUs = 1, mdesc = None, self = None,
     self.intel_mp_table.base_entries = base_entries
     self.intel_mp_table.ext_entries = ext_entries
 
-def makeLinuxX86System(mem_mode, numCPUs = 1, mdesc = None,
-                       Ruby = False):
+def makeLinuxX86System(mem_mode, numCPUs=1, mdesc=None, Ruby=False,
+                       cmdline=None):
     self = LinuxX86System()
 
     # Build up the x86 system and then specialize it for Linux
@@ -548,9 +645,9 @@ def makeLinuxX86System(mem_mode, numCPUs = 1, mdesc = None,
     self.e820_table.entries = entries
 
     # Command line
-    self.boot_osflags = 'earlyprintk=ttyS0 console=ttyS0 lpj=7999923 ' + \
-                        'root=/dev/hda1'
-    self.kernel = binary('x86_64-vmlinux-2.6.22.9')
+    if not cmdline:
+        cmdline = 'earlyprintk=ttyS0 console=ttyS0 lpj=7999923 root=/dev/hda1'
+    self.boot_osflags = fillInCmdline(mdesc, cmdline)
     return self
 
 
@@ -574,3 +671,39 @@ def makeDualRoot(full_system, testSystem, driveSystem, dumpfile):
         self.etherlink.dump = Parent.etherdump
 
     return self
+
+
+def makeDistRoot(testSystem,
+                 rank,
+                 size,
+                 server_name,
+                 server_port,
+                 sync_repeat,
+                 sync_start,
+                 linkspeed,
+                 linkdelay,
+                 dumpfile):
+    self = Root(full_system = True)
+    self.testsys = testSystem
+
+    self.etherlink = DistEtherLink(speed = linkspeed,
+                                   delay = linkdelay,
+                                   dist_rank = rank,
+                                   dist_size = size,
+                                   server_name = server_name,
+                                   server_port = server_port,
+                                   sync_start = sync_start,
+                                   sync_repeat = sync_repeat)
+
+    if hasattr(testSystem, 'realview'):
+        self.etherlink.int0 = Parent.testsys.realview.ethernet.interface
+    elif hasattr(testSystem, 'tsunami'):
+        self.etherlink.int0 = Parent.testsys.tsunami.ethernet.interface
+    else:
+        fatal("Don't know how to connect DistEtherLink to this system")
+
+    if dumpfile:
+        self.etherdump = EtherDump(file=dumpfile)
+        self.etherlink.dump = Parent.etherdump
+
+    return self