src/optionroms.c

   1 // Option rom scanning code.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 // Copyright (C) 2002  MandrakeSoft S.A.
   5 //
   6 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   7
   8 #include "bregs.h" // struct bregs
   9 #include "farptr.h" // FLATPTR_TO_SEG
  10 #include "config.h" // CONFIG_*
  11 #include "util.h" // dprintf
  12 #include "pci.h" // pci_find_class
  13 #include "pci_regs.h" // PCI_ROM_ADDRESS
  14 #include "pci_ids.h" // PCI_CLASS_DISPLAY_VGA
  15 #include "boot.h" // IPL
  16
  17
  18 /****************************************************************
  19  * Definitions
  20  ****************************************************************/
  21
  22 struct rom_header {
  23     u16 signature;
  24     u8 size;
  25     u8 initVector[4];
  26     u8 reserved[17];
  27     u16 pcioffset;
  28     u16 pnpoffset;
  29 } PACKED;
  30
  31 struct pci_data {
  32     u32 signature;
  33     u16 vendor;
  34     u16 device;
  35     u16 vitaldata;
  36     u16 dlen;
  37     u8 drevision;
  38     u8 class_lo;
  39     u16 class_hi;
  40     u16 ilen;
  41     u16 irevision;
  42     u8 type;
  43     u8 indicator;
  44     u16 reserved;
  45 } PACKED;
  46
  47 struct pnp_data {
  48     u32 signature;
  49     u8 revision;
  50     u8 len;
  51     u16 nextoffset;
  52     u8 reserved_08;
  53     u8 checksum;
  54     u32 devid;
  55     u16 manufacturer;
  56     u16 productname;
  57     u8 type_lo;
  58     u16 type_hi;
  59     u8 dev_flags;
  60     u16 bcv;
  61     u16 dv;
  62     u16 bev;
  63     u16 reserved_1c;
  64     u16 staticresource;
  65 } PACKED;
  66
  67 #define OPTION_ROM_START 0xc0000
  68 #define OPTION_ROM_SIGNATURE 0xaa55
  69 #define OPTION_ROM_ALIGN 2048
  70 #define OPTION_ROM_INITVECTOR offsetof(struct rom_header, initVector[0])
  71 #define PCI_ROM_SIGNATURE 0x52494350 // PCIR
  72 #define PCIROM_CODETYPE_X86 0
  73
  74 // Next available position for an option rom.
  75 static u32 next_rom;
  76
  77
  78 /****************************************************************
  79  * Helper functions
  80  ****************************************************************/
  81
  82 // Execute a given option rom.
  83 static void
  84 callrom(struct rom_header *rom, u16 offset, u16 bdf)
  85 {
  86     u16 seg = FLATPTR_TO_SEG(rom);
  87     dprintf(1, "Running option rom at %x:%x\n", seg, offset);
  88
  89     struct bregs br;
  90     memset(&br, 0, sizeof(br));
  91     br.ax = bdf;
  92     br.bx = 0xffff;
  93     br.dx = 0xffff;
  94     br.es = SEG_BIOS;
  95     br.di = get_pnp_offset();
  96     br.cs = seg;
  97     br.ip = offset;
  98     call16big(&br);
  99
 100     debug_serial_setup();
 101 }
 102
 103 // Execute a BCV option rom registered via add_bcv().
 104 void
 105 call_bcv(u16 seg, u16 ip)
 106 {
 107     callrom(MAKE_FLATPTR(seg, 0), ip, 0);
 108 }
 109
 110 // Verify that an option rom looks valid
 111 static int
 112 is_valid_rom(struct rom_header *rom)
 113 {
 114     dprintf(6, "Checking rom %p (sig %x size %d)\n"
 115             , rom, rom->signature, rom->size);
 116     if (rom->signature != OPTION_ROM_SIGNATURE)
 117         return 0;
 118     if (! rom->size)
 119         return 0;
 120     u32 len = rom->size * 512;
 121     u8 sum = checksum(rom, len);
 122     if (sum != 0) {
 123         dprintf(1, "Found option rom with bad checksum: loc=%p len=%d sum=%x\n"
 124                 , rom, len, sum);
 125         return 0;
 126     }
 127     return 1;
 128 }
 129
 130 // Check if a valid option rom has a pnp struct; return it if so.
 131 static struct pnp_data *
 132 get_pnp_rom(struct rom_header *rom)
 133 {
 134     struct pnp_data *pnp = (struct pnp_data *)((u8*)rom + rom->pnpoffset);
 135     if (pnp->signature != PNP_SIGNATURE)
 136         return NULL;
 137     return pnp;
 138 }
 139
 140 // Check for multiple pnp option rom headers.
 141 static struct pnp_data *
 142 get_pnp_next(struct rom_header *rom, struct pnp_data *pnp)
 143 {
 144     if (! pnp->nextoffset)
 145         return NULL;
 146     pnp = (struct pnp_data *)((u8*)rom + pnp->nextoffset);
 147     if (pnp->signature != PNP_SIGNATURE)
 148         return NULL;
 149     return pnp;
 150 }
 151
 152 // Check if a valid option rom has a pci struct; return it if so.
 153 static struct pci_data *
 154 get_pci_rom(struct rom_header *rom)
 155 {
 156     struct pci_data *pci = (struct pci_data *)((u32)rom + rom->pcioffset);
 157     if (pci->signature != PCI_ROM_SIGNATURE)
 158         return NULL;
 159     return pci;
 160 }
 161
 162 // Copy a rom to its permanent location below 1MiB
 163 static struct rom_header *
 164 copy_rom(struct rom_header *rom)
 165 {
 166     u32 romsize = rom->size * 512;
 167     if (next_rom + romsize > BUILD_BIOS_ADDR) {
 168         // Option rom doesn't fit.
 169         dprintf(1, "Option rom %p doesn't fit.\n", rom);
 170         return NULL;
 171     }
 172     dprintf(4, "Copying option rom (size %d) from %p to %x\n"
 173             , romsize, rom, next_rom);
 174     memcpy((void*)next_rom, rom, romsize);
 175     return (struct rom_header *)next_rom;
 176 }
 177
 178 // Check if an option rom is at a hardcoded location for a device.
 179 static struct rom_header *
 180 lookup_hardcode(u32 vendev)
 181 {
 182     if (OPTIONROM_VENDEV_1
 183         && ((OPTIONROM_VENDEV_1 >> 16)
 184             | ((OPTIONROM_VENDEV_1 & 0xffff)) << 16) == vendev)
 185         return copy_rom((struct rom_header *)OPTIONROM_MEM_1);
 186     if (OPTIONROM_VENDEV_2
 187         && ((OPTIONROM_VENDEV_2 >> 16)
 188             | ((OPTIONROM_VENDEV_2 & 0xffff)) << 16) == vendev)
 189         return copy_rom((struct rom_header *)OPTIONROM_MEM_2);
 190     struct rom_header *rom = cb_find_optionrom(vendev);
 191     if (rom)
 192         return copy_rom(rom);
 193     return NULL;
 194 }
 195
 196 // Map the option rom of a given PCI device.
 197 static struct rom_header *
 198 map_optionrom(u16 bdf, u32 vendev)
 199 {
 200     dprintf(6, "Attempting to map option rom on dev %x\n", bdf);
 201
 202     u8 htype = pci_config_readb(bdf, PCI_HEADER_TYPE);
 203     if ((htype & 0x7f) != PCI_HEADER_TYPE_NORMAL) {
 204         dprintf(6, "Skipping non-normal pci device (type=%x)\n", htype);
 205         return NULL;
 206     }
 207
 208     u32 orig = pci_config_readl(bdf, PCI_ROM_ADDRESS);
 209     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, ~PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE);
 210     u32 sz = pci_config_readl(bdf, PCI_ROM_ADDRESS);
 211
 212     dprintf(6, "Option rom sizing returned %x %x\n", orig, sz);
 213     orig &= ~PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
 214     if (!sz || sz == 0xffffffff)
 215         goto fail;
 216
 217     if (orig == sz || (u32)(orig + 4*1024*1024) < 20*1024*1024) {
 218         // Don't try to map to a pci addresses at its max, in the last
 219         // 4MiB of ram, or the first 16MiB of ram.
 220         dprintf(6, "Preset rom address doesn't look valid\n");
 221         goto fail;
 222     }
 223
 224     // Looks like a rom - enable it.
 225     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig | PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE);
 226
 227     struct rom_header *rom = (struct rom_header *)orig;
 228     for (;;) {
 229         dprintf(5, "Inspecting possible rom at %p (dv=%x bdf=%x)\n"
 230                 , rom, vendev, bdf);
 231         if (rom->signature != OPTION_ROM_SIGNATURE) {
 232             dprintf(6, "No option rom signature (got %x)\n", rom->signature);
 233             goto fail;
 234         }
 235         struct pci_data *pci = get_pci_rom(rom);
 236         if (! pci) {
 237             dprintf(6, "No valid pci signature found\n");
 238             goto fail;
 239         }
 240
 241         u32 vd = (pci->device << 16) | pci->vendor;
 242         if (vd == vendev && pci->type == PCIROM_CODETYPE_X86)
 243             // A match
 244             break;
 245         dprintf(6, "Didn't match dev/ven (got %x) or type (got %d)\n"
 246                 , vd, pci->type);
 247         if (pci->indicator & 0x80) {
 248             dprintf(6, "No more images left\n");
 249             goto fail;
 250         }
 251         rom = (struct rom_header *)((u32)rom + pci->ilen * 512);
 252     }
 253
 254     rom = copy_rom(rom);
 255     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig);
 256     return rom;
 257 fail:
 258     // Not valid - restore original and exit.
 259     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig);
 260     return NULL;
 261 }
 262
 263 // Attempt to map and initialize the option rom on a given PCI device.
 264 static struct rom_header *
 265 init_optionrom(u16 bdf)
 266 {
 267     u32 vendev = pci_config_readl(bdf, PCI_VENDOR_ID);
 268     dprintf(4, "Attempting to init PCI bdf %x (dev/ven %x)\n", bdf, vendev);
 269     struct rom_header *rom = lookup_hardcode(vendev);
 270     if (! rom)
 271         rom = map_optionrom(bdf, vendev);
 272     if (! rom)
 273         // No ROM present.
 274         return NULL;
 275
 276     if (! is_valid_rom(rom))
 277         return NULL;
 278
 279     if (get_pnp_rom(rom))
 280         // Init the PnP rom.
 281         callrom(rom, OPTION_ROM_INITVECTOR, bdf);
 282
 283     next_rom += ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 284
 285     return rom;
 286 }
 287
 288
 289 /****************************************************************
 290  * Non-VGA option rom init
 291  ****************************************************************/
 292
 293 void
 294 optionrom_setup()
 295 {
 296     if (! CONFIG_OPTIONROMS)
 297         return;
 298
 299     dprintf(1, "Scan for option roms\n");
 300
 301     u32 post_vga = next_rom;
 302
 303     if (CONFIG_OPTIONROMS_DEPLOYED) {
 304         // Option roms are already deployed on the system.
 305         u32 pos = next_rom;
 306         while (pos < BUILD_BIOS_ADDR) {
 307             struct rom_header *rom = (struct rom_header *)pos;
 308             if (! is_valid_rom(rom)) {
 309                 pos += OPTION_ROM_ALIGN;
 310                 continue;
 311             }
 312             if (get_pnp_rom(rom))
 313                 callrom(rom, OPTION_ROM_INITVECTOR, 0);
 314             pos += ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 315             next_rom = pos;
 316         }
 317     } else {
 318         // Find and deploy PCI roms.
 319         int bdf, max;
 320         foreachpci(bdf, max) {
 321             u16 v = pci_config_readw(bdf, PCI_CLASS_DEVICE);
 322             if (v == 0x0000 || v == 0xffff || v == PCI_CLASS_DISPLAY_VGA
 323                 || (CONFIG_ATA && v == PCI_CLASS_STORAGE_IDE))
 324                 continue;
 325             init_optionrom(bdf);
 326         }
 327     }
 328
 329     // All option roms found and deployed - now build BEV/BCV vectors.
 330
 331     u32 pos = post_vga;
 332     while (pos < next_rom) {
 333         struct rom_header *rom = (struct rom_header *)pos;
 334         if (! is_valid_rom(rom)) {
 335             pos += OPTION_ROM_ALIGN;
 336             continue;
 337         }
 338         pos += ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 339         struct pnp_data *pnp = get_pnp_rom(rom);
 340         if (! pnp) {
 341             // Legacy rom.
 342             add_bcv(FLATPTR_TO_SEG(rom), OPTION_ROM_INITVECTOR, 0);
 343             continue;
 344         }
 345         // PnP rom.
 346         if (pnp->bev)
 347             // Can boot system - add to IPL list.
 348             add_bev(FLATPTR_TO_SEG(rom), pnp->bev, pnp->productname);
 349         else
 350             // Check for BCV (there may be multiple).
 351             while (pnp && pnp->bcv) {
 352                 add_bcv(FLATPTR_TO_SEG(rom), pnp->bcv, pnp->productname);
 353                 pnp = get_pnp_next(rom, pnp);
 354             }
 355     }
 356 }
 357
 358
 359 /****************************************************************
 360  * VGA init
 361  ****************************************************************/
 362
 363 // Call into vga code to turn on console.
 364 void
 365 vga_setup()
 366 {
 367     if (! CONFIG_OPTIONROMS)
 368         return;
 369
 370     dprintf(1, "Scan for VGA option rom\n");
 371     next_rom = OPTION_ROM_START;
 372
 373     if (CONFIG_OPTIONROMS_DEPLOYED) {
 374         // Option roms are already deployed on the system.
 375         struct rom_header *rom = (struct rom_header *)OPTION_ROM_START;
 376         if (! is_valid_rom(rom))
 377             return;
 378         callrom(rom, OPTION_ROM_INITVECTOR, 0);
 379         next_rom += ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 380     } else {
 381         // Find and deploy PCI VGA rom.
 382         int bdf = pci_find_class(PCI_CLASS_DISPLAY_VGA);
 383         if (bdf < 0)
 384             // Device not found
 385             return;
 386
 387         struct rom_header *rom = init_optionrom(bdf);
 388         if (rom && !get_pnp_rom(rom))
 389             // Call rom even if it isn't a pnp rom.
 390             callrom(rom, OPTION_ROM_INITVECTOR, bdf);
 391     }
 392
 393     dprintf(1, "Turning on vga console\n");
 394     struct bregs br;
 395     memset(&br, 0, sizeof(br));
 396     br.ax = 0x0003;
 397     call16_int(0x10, &br);
 398
 399     // Write to screen.
 400     printf("Starting SeaBIOS\n\n");
 401 }