Add constants for fast path resume copying
[coreboot.git] / documentation / Kconfig.tex
1 \documentclass[10pt,letterpaper]{article}
2 \usepackage[latin1]{inputenc}
3 \usepackage{amsmath}
4 \usepackage{amsfonts}
5 \usepackage{amssymb}
6 \author{Ron Minnich}
7 \title{Kconfig usage in coreboot v2}
8 \begin{document}
9 \section{Introduction}
10 This document describes how to use Kconfig in v2. We describe our usage of Kconfig files, Makefile.inc files, when and where to use them, how to use them, and, interestingly, when and where not to use them.
11 \section{Kconfig variations}
12 Most Kconfig files set variables, which can be set as part of the Kconfig dialog. Not all Kconfig variables are set by the user, however; some are too dangerous. These are merely enabled by the mainboard.
13
14 For variables set by the user, see src/console/Kconfig.
15
16 For variables not set by the user, see src/mainboard/amd/serengeti\_cheetah/Kconfig. Users should never set such variables as the cache as ram base. These are highly mainboard dependent.
17
18 Kconfig files use the source command to include subdirectories. In most cases, save for limited cases described below, subdirectories have Kconfig files. They are always sourced unconditionally.
19
20 \section{Makefile and Makefile.inc}
21 There is only one Makefile, at the top level. All other makefiles are included as Makefile.inc. All the next-level Makefile.inc files are selected in the top level Makefile. Directories that are platform-independent are in BUILD-y; platform-dependent (e.g. Makefile.inc's that depend on architecture) are included in PLATFORM-y.
22
23 Make is not recursive. There is only one make process.
24 \subsection{subdirs usage}
25 Further includes of Makefile.inc, if needed, are done via subdirs-y commands. As in Linux, the subdirs can be conditional or unconditional. Conditional includes are done via subdirs-\$(CONFIG\_VARIABLE) usage; unconditional are done via subdirs-y.
26
27 We define the common rules for which variation to use below.
28 \subsection{object file specification}
29 There are several different types of objects specified in the tree. They are:
30 \begin{description}
31 \item[obj]objects for the ram part of the code
32 \item[driver]drivers for the ram part. Drivers are not represented in the device tree but do have a driver struct attached in the driver section.
33 \item[initobj]seperately-compiled code for the ROM section of coreboot
34 \end{description}
35 These items are specified via the -y syntax as well. Conditional object inclusion is done via the -\$(CONFIG\_VARIABLE) syntax.
36
37 \section{Example: AMD serengeti cheetah}
38 \subsection{mainboard/Kconfig}
39 Defines Vendor variables. Currently defined variables are:
40 Sources all Kconfig files in the vendor directories.
41 \input{ mainboardkconfig.tex}
42 \subsection{mainboard/Makefile.inc}
43 There is none at this time.
44 \subsection{mainboard/$<$vendor$>$/Kconfig}
45 We use the amd as a model. The only action currently taken is to source all Kconfig's in the
46 subdirectories.
47 \subsection{mainboard/$<$vendor$>$/Makefile.inc}
48 We use amd as a model. There is currently no Makefile.inc at this level.
49 \subsection{mainboard/$<$vendor$>$/$<$board$>$/Kconfig}
50 The mainboard Kconfig and Makefile.inc are designed to be the heart of the build. The defines
51 and rules in here determine everything about how a mainboard target is built.
52 We will use serengeti\_cheetah as a model. It defines these variables.
53 \input{ mainboardkconfig.tex}
54 \subsection{mainboard/$<$vendor$>$/$<$board$>$/Makefile.inc}
55 This is a fairly complex Makefile.inc. Because this is such a critical component, we are going to excerpt and take it piece by piece.
56 Note that this is the mainboard as of August, 2009, and it may change over time.
57 \subsubsection{objects}
58 We define objects in the first part. The mainbard itself is a driver and included unconditionally. Other objects are conditional:
59 \begin{verbatim}
60 driver-y +=  mainboard.o
61
62 #needed by irq_tables and mptable and acpi_tables
63 obj-y += get_bus_conf.o
64 obj-$(CONFIG_HAVE_MP_TABLE) += mptable.o
65 obj-$(CONFIG_HAVE_PIRQ_TABLE) += irq_tables.o
66 obj-$(CONFIG_HAVE_ACPI_TABLES) +=  dsdt.o
67 obj-$(CONFIG_HAVE_ACPI_TABLES) +=  acpi_tables.o
68 obj-$(CONFIG_HAVE_ACPI_TABLES) +=  fadt.o
69
70 #./ssdt.o is in northbridge/amd/amdk8/Config.lb
71 obj-$(CONFIG_ACPI_SSDTX_NUM) +=  ssdt2.o
72 obj-$(CONFIG_ACPI_SSDTX_NUM) +=  ssdt3.o
73 obj-$(CONFIG_HAVE_ACPI_TABLES) +=  ssdt4.o
74 driver-y += ../../../drivers/i2c/i2cmux/i2cmux.o
75
76 # This is part of the conversion to init-obj and away from included code.
77
78 initobj-y += crt0.o
79 \end{verbatim}
80 \subsubsection{romcc legacy support}
81 We hope to move away from romcc soon, but for now, if one is using romcc, the Makefile.inc must define
82 crt0 include files (assembly code for startup, usually); and several ldscripts. These are taken directly from the
83 old Config.lb. Note that these use the -y syntax and can use the ability to be included conditionally.
84 \begin{verbatim}
85 crt0-y += ../../../../src/cpu/x86/16bit/entry16.inc
86 crt0-y += ../../../../src/cpu/x86/32bit/entry32.inc
87 crt0-y += ../../../../src/cpu/x86/16bit/reset16.inc
88 crt0-y += ../../../../src/arch/i386/lib/id.inc
89 crt0-y += ../../../../src/cpu/amd/car/cache_as_ram.inc
90 crt0-y += auto.inc
91
92 ldscript-y += ../../../../src/arch/i386/init/ldscript_fallback_cbfs.lb
93 ldscript-y += ../../../../src/cpu/x86/16bit/entry16.lds
94 ldscript-y += ../../../../src/cpu/x86/16bit/reset16.lds
95 ldscript-y += ../../../../src/arch/i386/lib/id.lds
96 ldscript-y += ../../../../src/arch/i386/lib/failover.lds
97
98 \end{verbatim}
99 \subsubsection{POST\_EVALUATION}
100 POST\_EVALUATION rules should be placed after this section:
101 \begin{verbatim}
102 ifdef POST_EVALUATION
103 \end{verbatim}
104 to ensure that the values of variables are correct.
105 Here are the post-evaluation rules for this mainboard:
106 \begin{verbatim}
107 $(obj)/dsdt.c: $(src)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/dsdt.asl
108   iasl -p dsdt -tc $(src)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/dsdt.asl
109   mv dsdt.hex $@
110
111 $(obj)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/dsdt.o: $(obj)/dsdt.c
112   $(CC) $(DISTRO_CFLAGS) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(DEBUG_CFLAGS) -I$(src) -I. -c $< -o $@
113
114 $(obj)/ssdt2.c: $(src)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/dx/pci2.asl
115   iasl -p $(CURDIR)/pci2 -tc $(CONFIG_MAINBOARD)/dx/pci2.asl
116   perl -pi -e 's/AmlCode/AmlCode_ssdt2/g' pci2.hex
117   mv pci2.hex ssdt2.c
118
119 $(obj)/ssdt3.c: $(src)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/dx/pci3.asl"
120   iasl -p $(CURDIR)/pci3 -tc $(CONFIG_MAINBOARD)/
121   perl -pi -e 's/AmlCode/AmlCode_ssdt3/g' pci3.hex
122   mv pci3.hex ssdt3.c
123
124 $(obj)/ssdt4.c: $(src)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/dx/pci4.asl"
125   iasl -p $(CURDIR)/pci4 -tc $(CONFIG_MAINBOARD)/dx/pci4.asl
126   perl -pi -e 's/AmlCode/AmlCode_ssdt4/g' pci4.hex
127   mv pci4.hex ssdt4.c
128
129 $(obj)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/auto.inc: $(src)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/rom.c $(obj)/option_table.h
130   $(CC) $(DISTRO_CFLAGS) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(DEBUG_CFLAGS) -I$(src) -I. -c -S  $(src)/mainboard/$(MAINBOARDDIR)/rom.c -o $@
131   perl -e 's/\.rodata/.rom.data/g' -pi $@
132   perl -e 's/\.text/.section .rom.text/g' -pi $@
133
134 \end{verbatim}
135 The last rule is for romcc, and, again, we hope to eliminate romcc usage and this rule soon. The first set of rules concern ACPI tables.
136 \subsubsection{devicetree.cb}
137 Most of the old Config.lb is gone, but one piece remains: the device tree specification. This tree is still required to build a mainboard
138 properly, as it defines topology and chips that can be defined no other way.
139 Let's go through the tree.
140 \begin{verbatim}
141 chip northbridge/amd/amdk8/root_complex
142   device apic_cluster 0 on
143     chip cpu/amd/socket_F
144       device apic 0 on end
145     end
146   end
147 \end{verbatim}
148 This topology is always somewhat confusing to newcomers, and even to coreboot veterans.
149
150 We root the tree at the pci-e {\it root complex}. There is always the question of how and where to root the tree. Over the years we
151 have found that the one part that never goes away is the root complex. CPU sockets may be empty or full; but there is always a northbridge
152 somewhere, since it runs memory.
153
154
155 What is the APIC? Northbridges always have an Advanced Programmable Interrupt Controller, and that {\it APIC cluster} is a topological connection to the
156 CPU socket. So the tree is rooted at the northbridge, which has a link to an apic cluster, and then the CPU. The CPU contains
157 its own APIC, and will define any parameters needed. In this case, we have a northbridge of type
158 {\it northbridge/amd/amdk8/root\_complex}, with its own apic\_cluster device which we turn on,
159 which connects to a {\it cpu/amd/socket\_F},
160 which has an apic, which is on.
161
162 Note that we do not enumerate all CPUs, even on this SMP mainboard. The reason is they may not all be there. The CPU we define here
163 is the so-called Boot Strap Processor, or BSP; the other CPUs will come along later, as the are discovered. We do not require (unlike many
164 BIOSes) that the BSP be CPU 0; any CPU will do.
165 \begin{verbatim}
166   device pci_domain 0 on
167     chip northbridge/amd/amdk8
168       device pci 18.0 on #  northbridge
169         #  devices on link 0, link 0 == LDT 0
170 \end{verbatim}
171 Here begins the pci domain, which usually starts with 0. Then there is the northbridge, which bridges to the PCI bus. On
172 Opterons, certain CPU control registers are managed in PCI config space in device 18.0 (BSP), 19.0 (AP), and up.
173 \begin{verbatim}
174         chip southbridge/amd/amd8132
175           # the on/off keyword is mandatory
176           device pci 0.0 on end
177           device pci 0.1 on end
178           device pci 1.0 on end
179           device pci 1.1 on end
180         end
181 \end{verbatim}
182 This is the 8132, a bridge to a secondary PCI bus.
183 \begin{verbatim}
184         chip southbridge/amd/amd8111
185           # this "device pci 0.0" is the parent the next one
186           # PCI bridge
187           device pci 0.0 on
188             device pci 0.0 on end
189             device pci 0.1 on end
190             device pci 0.2 off end
191             device pci 1.0 off end
192           end
193 \end{verbatim}
194 The 8111 is a bridge to other busses and to the legacy ISA devices such as superio.
195 \begin{verbatim}
196           device pci 1.0 on
197             chip superio/winbond/w83627hf
198               device pnp 2e.0 off #  Floppy
199                  io 0x60 = 0x3f0
200                 irq 0x70 = 6
201                 drq 0x74 = 2
202               end
203               device pnp 2e.1 off #  Parallel Port
204                  io 0x60 = 0x378
205                 irq 0x70 = 7
206               end
207               device pnp 2e.2 on #  Com1
208                  io 0x60 = 0x3f8
209                 irq 0x70 = 4
210               end
211               device pnp 2e.3 off #  Com2
212                  io 0x60 = 0x2f8
213                 irq 0x70 = 3
214               end
215               device pnp 2e.5 on #  Keyboard
216                  io 0x60 = 0x60
217                  io 0x62 = 0x64
218                 irq 0x70 = 1
219                 irq 0x72 = 12
220               end
221               device pnp 2e.6 off #  CIR
222                 io 0x60 = 0x100
223               end
224               device pnp 2e.7 off #  GAME_MIDI_GIPO1
225                 io 0x60 = 0x220
226                 io 0x62 = 0x300
227                 irq 0x70 = 9
228               end
229               device pnp 2e.8 off end #  GPIO2
230               device pnp 2e.9 off end #  GPIO3
231               device pnp 2e.a off end #  ACPI
232               device pnp 2e.b on #  HW Monitor
233                   io 0x60 = 0x290
234                 irq 0x70 = 5
235               end
236             end
237           end
238 \end{verbatim}
239 The pnp refers to the many Plug N Play devices on a superio. 2e refers to the base I/O address of the superio, and the number following the
240 2e (i.e. 2e.1) is the Logical Device Number, or LDN. Each LDN has a common configuration (base, irq, etc.) and these are set by the statements under the LDN.
241 \begin{verbatim}
242           device pci 1.1 on end
243           device pci 1.2 on end
244 \end{verbatim}
245 More devices. These statements set up placeholders in the device tree.
246 \begin{verbatim}
247           device pci 1.3 on
248             chip drivers/i2c/i2cmux # pca9556 smbus mux
249               device i2c 18 on #0 pca9516 1
250                 chip drivers/generic/generic #dimm 0-0-0
251                   device i2c 50 on end
252                 end
253                 chip drivers/generic/generic #dimm 0-0-1
254                   device i2c 51 on end
255                 end
256                 chip drivers/generic/generic #dimm 0-1-0
257                   device i2c 52 on end
258                 end
259                 chip drivers/generic/generic #dimm 0-1-1
260                   device i2c 53 on end
261                 end
262               end
263               device i2c 18 on #1 pca9516 2
264                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-0-0
265                   device i2c 50 on end
266                 end
267                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-0-1
268                   device i2c 51 on end
269                 end
270                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-1-0
271                   device i2c 52 on end
272                 end
273                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-1-1
274                   device i2c 53 on end
275                 end
276                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-2-0
277                   device i2c 54 on end
278                 end
279                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-2-1
280                   device i2c 55 on end
281                 end
282                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-3-0
283                   device i2c 56 on end
284                 end
285                 chip drivers/generic/generic #dimm 1-3-1
286                   device i2c 57 on end
287                 end
288               end
289             end
290           end # acpi
291 \end{verbatim}
292 These are the i2c devices.
293 \begin{verbatim}
294           device pci 1.5 off end
295           device pci 1.6 off end
296 \end{verbatim}
297 More placeholders.
298 \begin{verbatim}
299                register "ide0_enable" = "1"
300           register "ide1_enable" = "1"
301         end
302       end #  device pci 18.0
303
304 \end{verbatim}
305 These "register" commands set controls in the southbridge.
306 \begin{verbatim}
307            device pci 18.0 on end
308       device pci 18.0 on end
309 \end{verbatim}
310 These are the other two hypertransport links.
311 \begin{verbatim}
312       device pci 18.1 on end
313       device pci 18.2 on end
314       device pci 18.3 on end
315 \end{verbatim}
316 The 18.1 devices are, again, northbridge control for various k8 functions.
317 \begin{verbatim}
318     end
319   \end{verbatim}
320 That's it for the BSP I/O and HT busses. Now we begin the AP busses. Not much here.
321 \begin{verbatim}
322         chip northbridge/amd/amdk8
323       device pci 19.0 on #  northbridge
324         chip southbridge/amd/amd8151
325           # the on/off keyword is mandatory
326           device pci 0.0 on end
327           device pci 1.0 on end
328         end
329       end #  device pci 19.0
330
331       device pci 19.0 on end
332       device pci 19.0 on end
333       device pci 19.1 on end
334       device pci 19.2 on end
335       device pci 19.3 on end
336     end
337
338
339 \end{verbatim}
340 \begin{verbatim}
341   end #pci_domain
342 #  chip drivers/generic/debug
343 #    device pnp 0.0 off end # chip name
344 #    device pnp 0.1 on end # pci_regs_all
345 #    device pnp 0.2 off end # mem
346 #    device pnp 0.3 off end # cpuid
347 #    device pnp 0.4 off end # smbus_regs_all
348 #    device pnp 0.5 off end # dual core msr
349 #    device pnp 0.6 off end # cache size
350 #    device pnp 0.7 off end # tsc
351 #       end
352
353 end
354 \end{verbatim}
355 This is a trick used to debug by creating entries in the device tree.
356
357 \subsection{cpu socket}
358 The CPU socket is the key link from mainboard to its CPUs. Since many models of CPU can go in a socket, the mainboard mentions only
359 the socket, and the socket, in turn, references the various model CPUs which can be plugged into it. The socket is thus the focus
360 of all defines and Makefile controls for building the CPU components of a board.
361
362 \subsubsection{ cpu/Kconfig}
363 Defines variables. Current variables are:
364 \input{cpukconfig.tex}
365 Sources all Kconfig files in the vendor directories.
366 \subsubsection{ cpu/Makefile.inc}
367 Unconditionally sources all Makefile.inc in the vendor directories.
368
369 \subsection{cpu/$<$vendor$>$/Kconfig}
370 The only action currently taken is to source all Kconfig's in the
371 subdirectories.
372 \subsection{cpu/$<$vendor$>$/Makefile.inc}
373 {\em Conditionally} source the socket directories.
374 Example:
375 \begin{verbatim}
376 subdirs-$(CONFIG_CPU_AMD_SOCKET_F) += socket_F
377 \end{verbatim}
378 .
379 CONFIG\_CPU\_AMD\_SOCKET\_F is set in a mainboard file.
380
381 \subsection{cpu/$<$vendor$>$/$<$socket$>$/Kconfig}
382 Set variables that relate to this {\em socket}, and {\em any models that plug into this socket}. Note that
383 the socket, as much as possible, should control the models, because the models may plug into many sockets.
384 Socket\_F currently sets:
385 \input{socketfkconfig.tex}
386
387 It sources only those Kconfigs that relate to this particular socket, i.e. not all possible models are sourced.
388
389 \subsection{cpu/$<$vendor$>$/$<$model$>$/Kconfig}
390 CPU Model Kconfigs only set variables, We do not expect that they will source any other Kconfig. The socket Kconfig should do that
391 if needed.
392 \subsection{cpu/$<$vendor$>$/$<$model$>$/Makefile.inc}
393 The Makefile.inc {\em unconditionally} specifies drivers and objects to be included in the build. There is no conditional
394 compilation at this point. IF a socket is included, it includes the models. If a model is included, it should include {em all}
395 objects, because it is not possible to determine at build time what options may be needed for a given model CPU.
396 This Makefile.inc includes no other Makefile.inc files; any inclusion should be done in the socket Makefile.inc.
397
398 \subsection{northbridge}
399 \subsubsection{northbridge/Kconfig}
400 No variables. Source all vendor directory Kconfigs.
401 \subsubsection{northbridge/Makefile.inc}
402 No variables. unconditionally include all vendor Makefile.inc
403 \subsubsection{northbridge/$<$vendor$>$/Kconfig}
404 No variables. Source all chip directory Kconfigs.
405 \subsubsection{northbridge/$<$vendor$>$/Makefile.inc}
406 No variables. {\em Conditionally} include all chipset Makefile.inc. The variable
407 is the name of the part, e.g.
408 \begin{verbatim}
409 subdirs-$(CONFIG_NORTHBRIDGE_AMD_AMDK8) += amdk8
410 \end{verbatim}
411 .
412 \subsubsection{northbridge/$<$vendor$>$/$<$chip$>$/Kconfig}
413 Typically a small number of variables. One defines the part name. Here is an example
414 of the variables defined for the K8.
415 \begin{verbatim}
416 config NORTHBRIDGE_AMD_AMDK8
417   bool
418   default n
419
420 config AGP_APERTURE_SIZE
421   hex
422   default 0x4000000
423 \end{verbatim}
424 \subsubsection{northbridge/$<$vendor$>$/$<$chip$>$/Makefile.inc}
425 Typically very small set of rules, and very simple.
426 Since this file is already conditionally included,
427 we don't need to test for the chipset CONFIG variable. We
428 can therefore test other variables (which is part of the reason
429 we set up conditional inclusion of this file, instead
430 of unconditionally including it). Here is an example from AMD K8.
431 Note that we can make a variable conditional on the ACPI tables.
432 \begin{verbatim}
433 driver-y += northbridge.o
434 driver-y += misc_control.o
435 obj-y +=  get_sblk_pci1234.o
436 obj-$(CONFIG_HAVE_ACPI_TABLES) +=  amdk8_acpi.o
437 \end{verbatim}
438
439 \subsection{southbridge}
440 \subsubsection{southbridge/Kconfig}
441 No variables. Source all vendor directory Kconfigs.
442 \subsubsection{southbridge/Makefile.inc}
443 No variables. {\em Unconditionally} include all vendor Makefile.inc
444 \subsubsection{southbridge/$<$vendor$>$/Kconfig}
445 No variables. Source all chip directory Kconfigs.
446 \subsubsection{southbridge/$<$vendor$>$/Makefile.inc}
447 No variables. {\em Conditionally} include all chipset Makefile.inc. The variable
448 is the name of the part, e.g.
449 \begin{verbatim}
450 subdirs-$(CONFIG_SOUTHBRIDGE_AMD_AMD8111) += amd8111
451 \end{verbatim}
452 .
453 \subsubsection{southbridge/$<$vendor$>$/$<$chip$>$/Kconfig}
454 Typically a small number of variables. One defines the part name. Here is an example
455 of the variables defined for the K8.
456 \begin{verbatim}
457 config SOUTHBRIDGE_AMD_AMD8111
458         bool
459         default n
460
461 \end{verbatim}
462 \subsubsection{southbridge/$<$vendor$>$/$<$chip$>$/Makefile.inc}
463 Typically very small set of rules, and very simple.
464 Since this file is already conditionally included,
465 we don't need to test for the chipset CONFIG variable. We
466 can therefore test other variables (which is part of the reason
467 we set up conditional inclusion of this file, instead
468 of unconditionally including it). Here is an example from AMD 8111.
469 No conditionals in this one yet.
470 \begin{verbatim}
471 driver-y += amd8111.o
472 driver-y += amd8111_usb.o
473 driver-y += amd8111_lpc.o
474 driver-y += amd8111_ide.o
475 driver-y += amd8111_acpi.o
476 driver-y += amd8111_usb2.o
477 driver-y += amd8111_ac97.o
478 driver-y += amd8111_nic.o
479 driver-y += amd8111_pci.o
480 driver-y += amd8111_smbus.o
481 obj-y += amd8111_reset.o
482 \end{verbatim}
483
484 \subsubsection{vendor and part}
485 \subsection{southbridge}
486 \subsubsection{vendor and part}
487 \subsection{superio}
488 \subsection{drivers/i2c}
489 This is a rather special case. There are no Kconfig files or Makefile.inc files here. They are not needed.
490 To compile in one of these files, name the .o directory. E.g. in serengeti\_cheetah we have:
491 \begin{verbatim}
492 \end{verbatim}
493
494 \subsubsection{vendor and part}
495
496 \end{document}