added testbios for V2
[coreboot.git] / util / vgabios / x86emu / src / x86emu / sys.c
diff --git a/util/vgabios/x86emu/src/x86emu/sys.c b/util/vgabios/x86emu/src/x86emu/sys.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..43d8303
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,606 @@
+/****************************************************************************
+*
+*                                              Realmode X86 Emulator Library
+*
+*              Copyright (C) 1996-1999 SciTech Software, Inc.
+*                                   Copyright (C) David Mosberger-Tang
+*                                         Copyright (C) 1999 Egbert Eich
+*
+*  ========================================================================
+*
+*  Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and
+*  its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
+*  provided that the above copyright notice appear in all copies and that
+*  both that copyright notice and this permission notice appear in
+*  supporting documentation, and that the name of the authors not be used
+*  in advertising or publicity pertaining to distribution of the software
+*  without specific, written prior permission.  The authors makes no
+*  representations about the suitability of this software for any purpose.
+*  It is provided "as is" without express or implied warranty.
+*
+*  THE AUTHORS DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
+*  INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS, IN NO
+*  EVENT SHALL THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
+*  CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF
+*  USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR
+*  OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR
+*  PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
+*
+*  ========================================================================
+*
+* Language:            ANSI C
+* Environment: Any
+* Developer:    Kendall Bennett
+*
+* Description:  This file includes subroutines which are related to
+*                              programmed I/O and memory access. Included in this module
+*                              are default functions with limited usefulness. For real
+*                              uses these functions will most likely be overriden by the
+*                              user library.
+*
+****************************************************************************/
+/* $XFree86: xc/extras/x86emu/src/x86emu/sys.c,v 1.5 2000/08/23 22:10:01 tsi Exp $ */
+
+#include "x86emu.h"
+#include "x86emu/regs.h"
+#include "x86emu/debug.h"
+#include "x86emu/prim_ops.h"
+#include <sys/io.h>
+#ifdef IN_MODULE
+#include "xf86_ansic.h"
+#else
+#include <string.h>
+#endif
+/*------------------------- Global Variables ------------------------------*/
+
+X86EMU_sysEnv _X86EMU_env;     /* Global emulator machine state */
+X86EMU_intrFuncs _X86EMU_intrTab[256];
+
+/*----------------------------- Implementation ----------------------------*/
+#if defined(__alpha__) || defined(__alpha)
+/* to cope with broken egcs-1.1.2 :-(((( */
+
+/*
+ * inline functions to do unaligned accesses
+ * from linux/include/asm-alpha/unaligned.h
+ */
+
+/*
+ * EGCS 1.1 knows about arbitrary unaligned loads.  Define some
+ * packed structures to talk about such things with.
+ */
+
+#if __GNUC__ > 2 || __GNUC_MINOR__ >= 91
+struct __una_u64 {
+       unsigned long x __attribute__ ((packed));
+};
+struct __una_u32 {
+       unsigned int x __attribute__ ((packed));
+};
+struct __una_u16 {
+       unsigned short x __attribute__ ((packed));
+};
+#endif
+
+static __inline__ unsigned long ldq_u(unsigned long *r11)
+{
+#if __GNUC__ > 2 || __GNUC_MINOR__ >= 91
+       const struct __una_u64 *ptr = (const struct __una_u64 *) r11;
+       return ptr->x;
+#else
+       unsigned long r1, r2;
+      __asm__("ldq_u %0,%3\n\t" "ldq_u %1,%4\n\t" "extql %0,%2,%0\n\t" "extqh %1,%2,%1":"=&r"(r1),
+               "=&r"
+               (r2)
+      :        "r"(r11), "m"(*r11),
+               "m"(*(const unsigned long *) (7 + (char *) r11)));
+       return r1 | r2;
+#endif
+}
+
+static __inline__ unsigned long ldl_u(unsigned int *r11)
+{
+#if __GNUC__ > 2 || __GNUC_MINOR__ >= 91
+       const struct __una_u32 *ptr = (const struct __una_u32 *) r11;
+       return ptr->x;
+#else
+       unsigned long r1, r2;
+      __asm__("ldq_u %0,%3\n\t" "ldq_u %1,%4\n\t" "extll %0,%2,%0\n\t" "extlh %1,%2,%1":"=&r"(r1),
+               "=&r"
+               (r2)
+      :        "r"(r11), "m"(*r11),
+               "m"(*(const unsigned long *) (3 + (char *) r11)));
+       return r1 | r2;
+#endif
+}
+
+static __inline__ unsigned long ldw_u(unsigned short *r11)
+{
+#if __GNUC__ > 2 || __GNUC_MINOR__ >= 91
+       const struct __una_u16 *ptr = (const struct __una_u16 *) r11;
+       return ptr->x;
+#else
+       unsigned long r1, r2;
+      __asm__("ldq_u %0,%3\n\t" "ldq_u %1,%4\n\t" "extwl %0,%2,%0\n\t" "extwh %1,%2,%1":"=&r"(r1),
+               "=&r"
+               (r2)
+      :        "r"(r11), "m"(*r11),
+               "m"(*(const unsigned long *) (1 + (char *) r11)));
+       return r1 | r2;
+#endif
+}
+
+/*
+ * Elemental unaligned stores 
+ */
+
+static __inline__ void stq_u(unsigned long r5, unsigned long *r11)
+{
+#if __GNUC__ > 2 || __GNUC_MINOR__ >= 91
+       struct __una_u64 *ptr = (struct __una_u64 *) r11;
+       ptr->x = r5;
+#else
+       unsigned long r1, r2, r3, r4;
+
+      __asm__("ldq_u %3,%1\n\t" "ldq_u %2,%0\n\t" "insqh %6,%7,%5\n\t" "insql %6,%7,%4\n\t" "mskqh %3,%7,%3\n\t" "mskql %2,%7,%2\n\t" "bis %3,%5,%3\n\t" "bis %2,%4,%2\n\t" "stq_u %3,%1\n\t" "stq_u %2,%0":"=m"(*r11),
+               "=m"(*(unsigned long *) (7 + (char *) r11)),
+               "=&r"(r1), "=&r"(r2), "=&r"(r3), "=&r"(r4)
+      :        "r"(r5), "r"(r11));
+#endif
+}
+
+static __inline__ void stl_u(unsigned long r5, unsigned int *r11)
+{
+#if __GNUC__ > 2 || __GNUC_MINOR__ >= 91
+       struct __una_u32 *ptr = (struct __una_u32 *) r11;
+       ptr->x = r5;
+#else
+       unsigned long r1, r2, r3, r4;
+
+      __asm__("ldq_u %3,%1\n\t" "ldq_u %2,%0\n\t" "inslh %6,%7,%5\n\t" "insll %6,%7,%4\n\t" "msklh %3,%7,%3\n\t" "mskll %2,%7,%2\n\t" "bis %3,%5,%3\n\t" "bis %2,%4,%2\n\t" "stq_u %3,%1\n\t" "stq_u %2,%0":"=m"(*r11),
+               "=m"(*(unsigned long *) (3 + (char *) r11)),
+               "=&r"(r1), "=&r"(r2), "=&r"(r3), "=&r"(r4)
+      :        "r"(r5), "r"(r11));
+#endif
+}
+
+static __inline__ void stw_u(unsigned long r5, unsigned short *r11)
+{
+#if __GNUC__ > 2 || __GNUC_MINOR__ >= 91
+       struct __una_u16 *ptr = (struct __una_u16 *) r11;
+       ptr->x = r5;
+#else
+       unsigned long r1, r2, r3, r4;
+
+      __asm__("ldq_u %3,%1\n\t" "ldq_u %2,%0\n\t" "inswh %6,%7,%5\n\t" "inswl %6,%7,%4\n\t" "mskwh %3,%7,%3\n\t" "mskwl %2,%7,%2\n\t" "bis %3,%5,%3\n\t" "bis %2,%4,%2\n\t" "stq_u %3,%1\n\t" "stq_u %2,%0":"=m"(*r11),
+               "=m"(*(unsigned long *) (1 + (char *) r11)),
+               "=&r"(r1), "=&r"(r2), "=&r"(r3), "=&r"(r4)
+      :        "r"(r5), "r"(r11));
+#endif
+}
+#endif
+
+/* compute a pointer. This replaces code scattered all over the place! */
+u8 *mem_ptr(u32 addr, int size)
+{
+       u8 *retaddr = 0;
+
+       if (addr > M.mem_size - size) {
+               DB(printk("mem_ptr: address %#lx out of range!\n", addr);
+                   )
+                   HALT_SYS();
+       }
+       /* a or b segment? */
+       /* & with e to clear low-order bit, if it is a or b it will be a */
+       if (((addr & 0xfffe0000) == 0xa0000) && M.abseg) {
+               //printk("It's a0000\n");
+               addr &= ~0xfffe0000;
+               retaddr = (u8 *) (M.abseg + addr);
+               //printk("retaddr now 0x%p\n", retaddr);
+       } else if (addr < 0x200) {
+               //printk("updating int vector 0x%x\n", addr >> 2);
+               retaddr = (u8 *) (M.mem_base + addr);
+       } else {
+               retaddr = (u8 *) (M.mem_base + addr);
+       }
+       return retaddr;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - Emulator memory address to read
+
+RETURNS:
+Byte value read from emulator memory.
+
+REMARKS:
+Reads a byte value from the emulator memory. 
+****************************************************************************/
+u8 X86API rdb(u32 addr)
+{
+       u8 val;
+       u8 *ptr;
+
+       ptr = mem_ptr(addr, 1);
+
+       val = *ptr;
+       DB(if (DEBUG_MEM_TRACE())
+          printk("%#08x 1 -> %#x\n", addr, val);)
+               return val;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - Emulator memory address to read
+
+RETURNS:
+Word value read from emulator memory.
+
+REMARKS:
+Reads a word value from the emulator memory.
+****************************************************************************/
+u16 X86API rdw(u32 addr)
+{
+       u16 val = 0;
+       u8 *ptr;
+
+       ptr = mem_ptr(addr, 2);
+
+       if (addr > M.mem_size - 2) {
+               DB(printk("mem_read: address %#lx out of range!\n", (unsigned long) addr);
+                   )
+                   HALT_SYS();
+       }
+#ifdef __BIG_ENDIAN__
+       if (addr & 0x1) {
+               val = (*ptr | (*(ptr + 1) << 8));
+       } else
+#endif
+#if defined(__alpha__) || defined(__alpha)
+               val = ldw_u((u16 *) (ptr));
+#else
+               val = *(u16 *) (ptr);
+#endif
+       DB(if (DEBUG_MEM_TRACE())
+          printk("%#08x 2 -> %#x\n", addr, val);)
+               return val;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - Emulator memory address to read
+
+RETURNS:
+Long value read from emulator memory.
+REMARKS:
+Reads a long value from the emulator memory. 
+****************************************************************************/
+u32 X86API rdl(u32 addr)
+{
+       u32 val = 0;
+       u8 *ptr;
+
+       ptr = mem_ptr(addr, 4);
+
+#ifdef __BIG_ENDIAN__
+       if (addr & 0x3) {
+               val = (*(u8 *) (ptr + 0) |
+                      (*(u8 *) (ptr + 1) << 8) |
+                      (*(u8 *) (ptr + 2) << 16) | (*(u8 *) (ptr + 3) << 24));
+       } else
+#endif
+#if defined(__alpha__) || defined(__alpha)
+               val = ldl_u((u32 *) (ptr));
+#else
+               val = *(u32 *) (ptr);
+#endif
+       DB(if (DEBUG_MEM_TRACE())
+          printk("%#08x 4 -> %#x\n", addr, val);)
+               return val;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - Emulator memory address to read
+val            - Value to store
+
+REMARKS:
+Writes a byte value to emulator memory.
+****************************************************************************/
+void X86API wrb(u32 addr, u8 val)
+{
+       u8 *ptr;
+
+       ptr = mem_ptr(addr, 1);
+       DB(if (DEBUG_MEM_TRACE())
+          printk("%#08x 1 <- %#x\n", addr, val);)
+               *(u8 *) (ptr) = val;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - Emulator memory address to read
+val            - Value to store
+
+REMARKS:
+Writes a word value to emulator memory.
+****************************************************************************/
+void X86API wrw(u32 addr, u16 val)
+{
+       u8 *ptr;
+
+       ptr = mem_ptr(addr, 2);
+       DB(if (DEBUG_MEM_TRACE())
+          printk("%#08x 2 <- %#x\n", addr, val);)
+#ifdef __BIG_ENDIAN__
+               if (addr & 0x1) {
+                       *(u8 *) (ptr + 0) = (val >> 0) & 0xff;
+                       *(u8 *) (ptr + 1) = (val >> 8) & 0xff;
+               } else
+#endif
+#if defined(__alpha__) || defined(__alpha)
+                       stw_u(val, (u16 *) (ptr));
+#else
+                       *(u16 *) (ptr) = val;
+#endif
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - Emulator memory address to read
+val            - Value to store
+
+REMARKS:
+Writes a long value to emulator memory. 
+****************************************************************************/
+void X86API wrl(u32 addr, u32 val)
+{
+       u8 *ptr;
+
+       ptr = mem_ptr(addr, 4);
+       DB(if (DEBUG_MEM_TRACE())
+          printk("%#08x 4 <- %#x\n", addr, val);)
+#ifdef __BIG_ENDIAN__
+               if (addr & 0x1) {
+                       *(u8 *) (ptr + 0) = (val >> 0) & 0xff;
+                       *(u8 *) (ptr + 1) = (val >> 8) & 0xff;
+                       *(u8 *) (ptr + 2) = (val >> 16) & 0xff;
+                       *(u8 *) (ptr + 3) = (val >> 24) & 0xff;
+               } else
+#endif
+#if defined(__alpha__) || defined(__alpha)
+                       stl_u(val, (u32 *) (ptr));
+#else
+                       *(u32 *) (ptr) = val;
+#endif
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - PIO address to read
+RETURN:
+0
+REMARKS:
+Default PIO byte read function. Doesn't perform real inb.
+****************************************************************************/
+static u8 X86API p_inb(X86EMU_pioAddr addr)
+{
+       DB(if (DEBUG_IO_TRACE())
+          printk("inb %#04x \n", addr);)
+/*     return 0;*/
+
+               if (ioperm(0x3c0, 0xdf, 1) == -1) {
+                       printk("Permission not set on port 0x%x.\n", addr);
+               }
+       return inb(addr);
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - PIO address to read
+RETURN:
+0
+REMARKS:
+Default PIO word read function. Doesn't perform real inw.
+****************************************************************************/
+static u16 X86API p_inw(X86EMU_pioAddr addr)
+{
+       DB(if (DEBUG_IO_TRACE())
+          printk("inw %#04x \n", addr);)
+/*     return 0;*/
+               if (ioperm(0x3c0, 0xdf, 1) == -1) {
+                       printk("Permission not set on port 0x%x.\n", addr);
+               }
+       return inw(addr);
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - PIO address to read
+RETURN:
+0
+REMARKS:
+Default PIO long read function. Doesn't perform real inl.
+****************************************************************************/
+static u32 X86API p_inl(X86EMU_pioAddr addr)
+{
+       DB(if (DEBUG_IO_TRACE())
+          printk("inl %#04x \n", addr);)
+/*     return 0;*/
+               if (ioperm(0x3c0, 0xdf, 1) == -1) {
+                       printk("Permission not set on port 0x%x.\n", addr);
+               }
+       return inl(addr);
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - PIO address to write
+val     - Value to store
+REMARKS:
+Default PIO byte write function. Doesn't perform real outb.
+****************************************************************************/
+static void X86API p_outb(X86EMU_pioAddr addr, u8 val)
+{
+       DB(if (DEBUG_IO_TRACE())
+          printk("outb %#02x -> %#04x \n", val, addr);)
+
+               if (ioperm(0x3c0, 0xdf, 1) == -1) {
+                       printk("Permission not set on port 0x%x.\n", addr);
+               }
+       outb(val, addr);
+       return;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - PIO address to write
+val     - Value to store
+REMARKS:
+Default PIO word write function. Doesn't perform real outw.
+****************************************************************************/
+static void X86API p_outw(X86EMU_pioAddr addr, u16 val)
+{
+       DB(if (DEBUG_IO_TRACE())
+          printk("outw %#04x -> %#04x \n", val, addr);)
+
+               if (ioperm(0x3c0, 0xdf, 1) == -1) {
+                       printk("Permission not set on port 0x%x.\n", addr);
+               }
+       outw(val, addr);
+       return;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+addr   - PIO address to write
+val     - Value to store
+REMARKS:
+Default PIO ;ong write function. Doesn't perform real outl.
+****************************************************************************/
+static void X86API p_outl(X86EMU_pioAddr addr, u32 val)
+{
+       DB(if (DEBUG_IO_TRACE())
+          printk("outl %#08x -> %#04x \n", val, addr);)
+
+               if (ioperm(0x3c0, 0xdf, 1) == -1) {
+                       printk("Permission not set on port 0x%x.\n", addr);
+               }
+       outl(val, addr);
+       return;
+}
+
+/*------------------------- Global Variables ------------------------------*/
+
+u8(X86APIP sys_rdb) (u32 addr) = rdb;
+u16(X86APIP sys_rdw) (u32 addr) = rdw;
+u32(X86APIP sys_rdl) (u32 addr) = rdl;
+void (X86APIP sys_wrb) (u32 addr, u8 val) = wrb;
+void (X86APIP sys_wrw) (u32 addr, u16 val) = wrw;
+void (X86APIP sys_wrl) (u32 addr, u32 val) = wrl;
+u8(X86APIP sys_inb) (X86EMU_pioAddr addr) = p_inb;
+u16(X86APIP sys_inw) (X86EMU_pioAddr addr) = p_inw;
+u32(X86APIP sys_inl) (X86EMU_pioAddr addr) = p_inl;
+void (X86APIP sys_outb) (X86EMU_pioAddr addr, u8 val) = p_outb;
+void (X86APIP sys_outw) (X86EMU_pioAddr addr, u16 val) = p_outw;
+void (X86APIP sys_outl) (X86EMU_pioAddr addr, u32 val) = p_outl;
+
+/*----------------------------- Setup -------------------------------------*/
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+funcs  - New memory function pointers to make active
+
+REMARKS:
+This function is used to set the pointers to functions which access
+memory space, allowing the user application to override these functions
+and hook them out as necessary for their application.
+****************************************************************************/
+void X86EMU_setupMemFuncs(X86EMU_memFuncs * funcs)
+{
+       sys_rdb = funcs->rdb;
+       sys_rdw = funcs->rdw;
+       sys_rdl = funcs->rdl;
+       sys_wrb = funcs->wrb;
+       sys_wrw = funcs->wrw;
+       sys_wrl = funcs->wrl;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+funcs  - New programmed I/O function pointers to make active
+
+REMARKS:
+This function is used to set the pointers to functions which access
+I/O space, allowing the user application to override these functions
+and hook them out as necessary for their application.
+****************************************************************************/
+void X86EMU_setupPioFuncs(X86EMU_pioFuncs * funcs)
+{
+       sys_inb = funcs->inb;
+       sys_inw = funcs->inw;
+       sys_inl = funcs->inl;
+       sys_outb = funcs->outb;
+       sys_outw = funcs->outw;
+       sys_outl = funcs->outl;
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+funcs  - New interrupt vector table to make active
+
+REMARKS:
+This function is used to set the pointers to functions which handle
+interrupt processing in the emulator, allowing the user application to
+hook interrupts as necessary for their application. Any interrupts that
+are not hooked by the user application, and reflected and handled internally
+in the emulator via the interrupt vector table. This allows the application
+to get control when the code being emulated executes specific software
+interrupts.
+****************************************************************************/
+void X86EMU_setupIntrFuncs(X86EMU_intrFuncs funcs[])
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < 256; i++)
+               _X86EMU_intrTab[i] = NULL;
+       if (funcs) {
+               for (i = 0; i < 256; i++)
+                       _X86EMU_intrTab[i] = funcs[i];
+       }
+}
+
+/****************************************************************************
+PARAMETERS:
+int    - New software interrupt to prepare for
+
+REMARKS:
+This function is used to set up the emulator state to exceute a software
+interrupt. This can be used by the user application code to allow an
+interrupt to be hooked, examined and then reflected back to the emulator
+so that the code in the emulator will continue processing the software
+interrupt as per normal. This essentially allows system code to actively
+hook and handle certain software interrupts as necessary.
+****************************************************************************/
+void X86EMU_prepareForInt(int num)
+{
+       push_word((u16) M.x86.R_FLG);
+       CLEAR_FLAG(F_IF);
+       CLEAR_FLAG(F_TF);
+       push_word(M.x86.R_CS);
+       M.x86.R_CS = mem_access_word(num * 4 + 2);
+       push_word(M.x86.R_IP);
+       M.x86.R_IP = mem_access_word(num * 4);
+       M.x86.intr = 0;
+}
+
+void X86EMU_setMemBase(void *base, size_t size)
+{
+       M.mem_base = (int) base;
+       M.mem_size = size;
+}
+
+void X86EMU_setabseg(void *abseg)
+{
+       M.abseg = (unsigned long) abseg;
+}