granicus.if.org Git - esp-idf/blob - components/esp32/cpu_start.c

   1 // Copyright 2015-2017 Espressif Systems (Shanghai) PTE LTD
   2 //
   3 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4 // you may not use this file except in compliance with the License.
   5 // You may obtain a copy of the License at
   6 //
   7 //     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8 //
   9 // Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10 // distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11 // WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12 // See the License for the specific language governing permissions and
  13 // limitations under the License.
  14
  15 #include <stdint.h>
  16 #include <string.h>
  17
  18 #include "esp_attr.h"
  19 #include "esp_err.h"
  20
  21 #include "rom/ets_sys.h"
  22 #include "rom/uart.h"
  23 #include "rom/rtc.h"
  24 #include "rom/cache.h"
  25
  26 #include "soc/cpu.h"
  27 #include "soc/rtc.h"
  28 #include "soc/dport_reg.h"
  29 #include "soc/io_mux_reg.h"
  30 #include "soc/rtc_cntl_reg.h"
  31 #include "soc/timer_group_reg.h"
  32
  33 #include "driver/rtc_io.h"
  34
  35 #include "freertos/FreeRTOS.h"
  36 #include "freertos/task.h"
  37 #include "freertos/semphr.h"
  38 #include "freertos/queue.h"
  39 #include "freertos/portmacro.h"
  40
  41 #include "tcpip_adapter.h"
  42
  43 #include "esp_heap_caps_init.h"
  44 #include "sdkconfig.h"
  45 #include "esp_system.h"
  46 #include "esp_spi_flash.h"
  47 #include "nvs_flash.h"
  48 #include "esp_event.h"
  49 #include "esp_spi_flash.h"
  50 #include "esp_ipc.h"
  51 #include "esp_crosscore_int.h"
  52 #include "esp_dport_access.h"
  53 #include "esp_log.h"
  54 #include "esp_vfs_dev.h"
  55 #include "esp_newlib.h"
  56 #include "esp_brownout.h"
  57 #include "esp_int_wdt.h"
  58 #include "esp_task_wdt.h"
  59 #include "esp_phy_init.h"
  60 #include "esp_cache_err_int.h"
  61 #include "esp_coexist.h"
  62 #include "esp_panic.h"
  63 #include "esp_core_dump.h"
  64 #include "esp_app_trace.h"
  65 #include "esp_efuse.h"
  66 #include "esp_spiram.h"
  67 #include "esp_clk.h"
  68 #include "esp_timer.h"
  69 #include "trax.h"
  70
  71 #define STRINGIFY(s) STRINGIFY2(s)
  72 #define STRINGIFY2(s) #s
  73
  74 void start_cpu0(void) __attribute__((weak, alias("start_cpu0_default"))) __attribute__((noreturn));
  75 void start_cpu0_default(void) IRAM_ATTR __attribute__((noreturn));
  76 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
  77 static void IRAM_ATTR call_start_cpu1() __attribute__((noreturn));
  78 void start_cpu1(void) __attribute__((weak, alias("start_cpu1_default"))) __attribute__((noreturn));
  79 void start_cpu1_default(void) IRAM_ATTR __attribute__((noreturn));
  80 static bool app_cpu_started = false;
  81 #endif //!CONFIG_FREERTOS_UNICORE
  82
  83 static void do_global_ctors(void);
  84 static void main_task(void* args);
  85 extern void app_main(void);
  86 extern esp_err_t esp_pthread_init(void);
  87
  88 extern int _bss_start;
  89 extern int _bss_end;
  90 extern int _rtc_bss_start;
  91 extern int _rtc_bss_end;
  92 extern int _init_start;
  93 extern void (*__init_array_start)(void);
  94 extern void (*__init_array_end)(void);
  95 extern volatile int port_xSchedulerRunning[2];
  96
  97 static const char* TAG = "cpu_start";
  98
  99 struct object { long placeholder[ 10 ]; };
 100 void __register_frame_info (const void *begin, struct object *ob);
 101 extern char __eh_frame[];
 102
 103 /*
 104  * We arrive here after the bootloader finished loading the program from flash. The hardware is mostly uninitialized,
 105  * and the app CPU is in reset. We do have a stack, so we can do the initialization in C.
 106  */
 107
 108 void IRAM_ATTR call_start_cpu0()
 109 {
 110 #if CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 111     RESET_REASON rst_reas[1];
 112 #else
 113     RESET_REASON rst_reas[2];
 114 #endif
 115     cpu_configure_region_protection();
 116
 117     //Move exception vectors to IRAM
 118     asm volatile (\
 119                   "wsr    %0, vecbase\n" \
 120                   ::"r"(&_init_start));
 121
 122     rst_reas[0] = rtc_get_reset_reason(0);
 123
 124 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 125     rst_reas[1] = rtc_get_reset_reason(1);
 126 #endif
 127
 128     // from panic handler we can be reset by RWDT or TG0WDT
 129     if (rst_reas[0] == RTCWDT_SYS_RESET || rst_reas[0] == TG0WDT_SYS_RESET
 130 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 131         || rst_reas[1] == RTCWDT_SYS_RESET || rst_reas[1] == TG0WDT_SYS_RESET
 132 #endif
 133     ) {
 134         esp_panic_wdt_stop();
 135     }
 136
 137     // Temporary workaround for an ugly crash, until we allow > 192KB of static DRAM
 138     if ((intptr_t)&_bss_end > 0x3FFE0000) {
 139         // Can't use assert() or logging here because there's no .bss
 140         ets_printf("ERROR: Static .bss section extends past 0x3FFE0000. IDF cannot boot.\n");
 141         abort();
 142     }
 143
 144     //Clear BSS. Please do not attempt to do any complex stuff (like early logging) before this.
 145     memset(&_bss_start, 0, (&_bss_end - &_bss_start) * sizeof(_bss_start));
 146
 147     /* Unless waking from deep sleep (implying RTC memory is intact), clear RTC bss */
 148     if (rst_reas[0] != DEEPSLEEP_RESET) {
 149         memset(&_rtc_bss_start, 0, (&_rtc_bss_end - &_rtc_bss_start) * sizeof(_rtc_bss_start));
 150     }
 151
 152 #if CONFIG_SPIRAM_BOOT_INIT
 153     if (esp_spiram_init() != ESP_OK) {
 154         ESP_EARLY_LOGE(TAG, "Failed to init external RAM!");
 155         abort();
 156     }
 157 #endif
 158
 159     ESP_EARLY_LOGI(TAG, "Pro cpu up.");
 160
 161 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 162     ESP_EARLY_LOGI(TAG, "Starting app cpu, entry point is %p", call_start_cpu1);
 163     //Flush and enable icache for APP CPU
 164     Cache_Flush(1);
 165     Cache_Read_Enable(1);
 166     esp_cpu_unstall(1);
 167     // Enable clock and reset APP CPU. Note that OpenOCD may have already
 168     // enabled clock and taken APP CPU out of reset. In this case don't reset
 169     // APP CPU again, as that will clear the breakpoints which may have already
 170     // been set.
 171     if (!DPORT_GET_PERI_REG_MASK(DPORT_APPCPU_CTRL_B_REG, DPORT_APPCPU_CLKGATE_EN)) {
 172         DPORT_SET_PERI_REG_MASK(DPORT_APPCPU_CTRL_B_REG, DPORT_APPCPU_CLKGATE_EN);
 173         DPORT_CLEAR_PERI_REG_MASK(DPORT_APPCPU_CTRL_C_REG, DPORT_APPCPU_RUNSTALL);
 174         DPORT_SET_PERI_REG_MASK(DPORT_APPCPU_CTRL_A_REG, DPORT_APPCPU_RESETTING);
 175         DPORT_CLEAR_PERI_REG_MASK(DPORT_APPCPU_CTRL_A_REG, DPORT_APPCPU_RESETTING);
 176     }
 177     ets_set_appcpu_boot_addr((uint32_t)call_start_cpu1);
 178
 179     while (!app_cpu_started) {
 180         ets_delay_us(100);
 181     }
 182 #else
 183     ESP_EARLY_LOGI(TAG, "Single core mode");
 184     DPORT_CLEAR_PERI_REG_MASK(DPORT_APPCPU_CTRL_B_REG, DPORT_APPCPU_CLKGATE_EN);
 185 #endif
 186
 187
 188 #if CONFIG_SPIRAM_MEMTEST
 189     bool ext_ram_ok=esp_spiram_test();
 190     if (!ext_ram_ok) {
 191         ESP_EARLY_LOGE(TAG, "External RAM failed memory test!");
 192         abort();
 193     }
 194 #endif
 195
 196     /* Initialize heap allocator. WARNING: This *needs* to happen *after* the app cpu has booted.
 197        If the heap allocator is initialized first, it will put free memory linked list items into
 198        memory also used by the ROM. Starting the app cpu will let its ROM initialize that memory,
 199        corrupting those linked lists. Initializing the allocator *after* the app cpu has booted
 200        works around this problem.
 201        With SPI RAM enabled, there's a second reason: half of the SPI RAM will be managed by the
 202        app CPU, and when that is not up yet, the memory will be inaccessible and heap_caps_init may
 203        fail initializing it properly. */
 204     heap_caps_init();
 205
 206     ESP_EARLY_LOGI(TAG, "Pro cpu start user code");
 207     start_cpu0();
 208 }
 209
 210 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 211
 212 static void wdt_reset_cpu1_info_enable(void)
 213 {
 214     DPORT_REG_SET_BIT(DPORT_APP_CPU_RECORD_CTRL_REG, DPORT_APP_CPU_PDEBUG_ENABLE | DPORT_APP_CPU_RECORD_ENABLE);
 215     DPORT_REG_CLR_BIT(DPORT_APP_CPU_RECORD_CTRL_REG, DPORT_APP_CPU_RECORD_ENABLE);
 216 }
 217
 218 void IRAM_ATTR call_start_cpu1()
 219 {
 220     asm volatile (\
 221                   "wsr    %0, vecbase\n" \
 222                   ::"r"(&_init_start));
 223
 224     ets_set_appcpu_boot_addr(0);
 225     cpu_configure_region_protection();
 226
 227 #if CONFIG_CONSOLE_UART_NONE
 228     ets_install_putc1(NULL);
 229     ets_install_putc2(NULL);
 230 #else // CONFIG_CONSOLE_UART_NONE
 231     uartAttach();
 232     ets_install_uart_printf();
 233     uart_tx_switch(CONFIG_CONSOLE_UART_NUM);
 234 #endif
 235
 236     wdt_reset_cpu1_info_enable();
 237     ESP_EARLY_LOGI(TAG, "App cpu up.");
 238     app_cpu_started = 1;
 239     start_cpu1();
 240 }
 241 #endif //!CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 242
 243 static void intr_matrix_clear(void)
 244 {
 245     //Clear all the interrupt matrix register
 246     for (int i = ETS_WIFI_MAC_INTR_SOURCE; i <= ETS_CACHE_IA_INTR_SOURCE; i++) {
 247         intr_matrix_set(0, i, ETS_INVALID_INUM);
 248 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 249         intr_matrix_set(1, i, ETS_INVALID_INUM);
 250 #endif
 251     }
 252 }
 253
 254 void start_cpu0_default(void)
 255 {
 256     esp_err_t err;
 257     esp_setup_syscall_table();
 258
 259 #if CONFIG_SPIRAM_BOOT_INIT && (CONFIG_SPIRAM_USE_CAPS_ALLOC || CONFIG_SPIRAM_USE_MALLOC)
 260     esp_err_t r=esp_spiram_add_to_heapalloc();
 261     if (r != ESP_OK) {
 262         ESP_EARLY_LOGE(TAG, "External RAM could not be added to heap!");
 263         abort();
 264     }
 265 #endif
 266
 267 //Enable trace memory and immediately start trace.
 268 #if CONFIG_ESP32_TRAX
 269 #if CONFIG_ESP32_TRAX_TWOBANKS
 270     trax_enable(TRAX_ENA_PRO_APP);
 271 #else
 272     trax_enable(TRAX_ENA_PRO);
 273 #endif
 274     trax_start_trace(TRAX_DOWNCOUNT_WORDS);
 275 #endif
 276     esp_clk_init();
 277     esp_perip_clk_init();
 278     intr_matrix_clear();
 279 #ifndef CONFIG_CONSOLE_UART_NONE
 280     uart_div_modify(CONFIG_CONSOLE_UART_NUM, (rtc_clk_apb_freq_get() << 4) / CONFIG_CONSOLE_UART_BAUDRATE);
 281 #endif
 282 #if CONFIG_BROWNOUT_DET
 283     esp_brownout_init();
 284 #endif
 285 #if CONFIG_DISABLE_BASIC_ROM_CONSOLE
 286     esp_efuse_disable_basic_rom_console();
 287 #endif
 288     rtc_gpio_force_hold_dis_all();
 289     esp_vfs_dev_uart_register();
 290     esp_reent_init(_GLOBAL_REENT);
 291 #ifndef CONFIG_CONSOLE_UART_NONE
 292     const char* default_uart_dev = "/dev/uart/" STRINGIFY(CONFIG_CONSOLE_UART_NUM);
 293     _GLOBAL_REENT->_stdin  = fopen(default_uart_dev, "r");
 294     _GLOBAL_REENT->_stdout = fopen(default_uart_dev, "w");
 295     _GLOBAL_REENT->_stderr = fopen(default_uart_dev, "w");
 296 #else
 297     _GLOBAL_REENT->_stdin  = (FILE*) &__sf_fake_stdin;
 298     _GLOBAL_REENT->_stdout = (FILE*) &__sf_fake_stdout;
 299     _GLOBAL_REENT->_stderr = (FILE*) &__sf_fake_stderr;
 300 #endif
 301     esp_timer_init();
 302     esp_set_time_from_rtc();
 303 #if CONFIG_ESP32_APPTRACE_ENABLE
 304     err = esp_apptrace_init();
 305     if (err != ESP_OK) {
 306         ESP_EARLY_LOGE(TAG, "Failed to init apptrace module on CPU0 (%d)!", err);
 307     }
 308 #endif
 309 #if CONFIG_SYSVIEW_ENABLE
 310     SEGGER_SYSVIEW_Conf();
 311 #endif
 312     err = esp_pthread_init();
 313     if (err != ESP_OK) {
 314         ESP_EARLY_LOGE(TAG, "Failed to init pthread module (%d)!", err);
 315     }
 316
 317     do_global_ctors();
 318 #if CONFIG_INT_WDT
 319     esp_int_wdt_init();
 320 #endif
 321 #if CONFIG_TASK_WDT
 322     esp_task_wdt_init();
 323 #endif
 324     esp_cache_err_int_init();
 325     esp_crosscore_int_init();
 326     esp_ipc_init();
 327 #ifndef CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 328     esp_dport_access_int_init();
 329 #endif
 330     spi_flash_init();
 331     /* init default OS-aware flash access critical section */
 332     spi_flash_guard_set(&g_flash_guard_default_ops);
 333
 334 #if CONFIG_ESP32_ENABLE_COREDUMP
 335     esp_core_dump_init();
 336 #endif
 337
 338     portBASE_TYPE res = xTaskCreatePinnedToCore(&main_task, "main",
 339                                                 ESP_TASK_MAIN_STACK, NULL,
 340                                                 ESP_TASK_MAIN_PRIO, NULL, 0);
 341     assert(res == pdTRUE);
 342     ESP_LOGI(TAG, "Starting scheduler on PRO CPU.");
 343     vTaskStartScheduler();
 344     abort(); /* Only get to here if not enough free heap to start scheduler */
 345 }
 346
 347 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 348 void start_cpu1_default(void)
 349 {
 350 #if CONFIG_ESP32_TRAX_TWOBANKS
 351     trax_start_trace(TRAX_DOWNCOUNT_WORDS);
 352 #endif
 353 #if CONFIG_ESP32_APPTRACE_ENABLE
 354     esp_err_t err = esp_apptrace_init();
 355     if (err != ESP_OK) {
 356         ESP_EARLY_LOGE(TAG, "Failed to init apptrace module on CPU1 (%d)!", err);
 357     }
 358 #endif
 359     // Wait for FreeRTOS initialization to finish on PRO CPU
 360     while (port_xSchedulerRunning[0] == 0) {
 361         ;
 362     }
 363     //Take care putting stuff here: if asked, FreeRTOS will happily tell you the scheduler
 364     //has started, but it isn't active *on this CPU* yet.
 365     esp_cache_err_int_init();
 366     esp_crosscore_int_init();
 367     esp_dport_access_int_init();
 368
 369     ESP_EARLY_LOGI(TAG, "Starting scheduler on APP CPU.");
 370     xPortStartScheduler();
 371     abort(); /* Only get to here if FreeRTOS somehow very broken */
 372 }
 373 #endif //!CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 374
 375 static void do_global_ctors(void)
 376 {
 377     static struct object ob;
 378     __register_frame_info( __eh_frame, &ob );
 379
 380     void (**p)(void);
 381     for (p = &__init_array_end - 1; p >= &__init_array_start; --p) {
 382         (*p)();
 383     }
 384 }
 385
 386 static void main_task(void* args)
 387 {
 388     // Now that the application is about to start, disable boot watchdogs
 389     REG_CLR_BIT(TIMG_WDTCONFIG0_REG(0), TIMG_WDT_FLASHBOOT_MOD_EN_S);
 390     REG_CLR_BIT(RTC_CNTL_WDTCONFIG0_REG, RTC_CNTL_WDT_FLASHBOOT_MOD_EN);
 391 #if !CONFIG_FREERTOS_UNICORE
 392     // Wait for FreeRTOS initialization to finish on APP CPU, before replacing its startup stack
 393     while (port_xSchedulerRunning[1] == 0) {
 394         ;
 395     }
 396 #endif
 397     //Enable allocation in region where the startup stacks were located.
 398     heap_caps_enable_nonos_stack_heaps();
 399     app_main();
 400     vTaskDelete(NULL);
 401 }
 402