src/post.c

   1 // 32bit code to Power On Self Test (POST) a machine.
   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 GPLv3 license.
   7
   8 #include "ioport.h" // PORT_*
   9 #include "../out/rom16.offset.auto.h" // OFFSET_*
  10 #include "config.h" // CONFIG_*
  11 #include "cmos.h" // CMOS_*
  12 #include "util.h" // memset
  13 #include "biosvar.h" // struct bios_data_area_s
  14 #include "ata.h" // hard_drive_setup
  15 #include "kbd.h" // kbd_setup
  16 #include "disk.h" // floppy_drive_setup
  17
  18 #define bda ((struct bios_data_area_s *)MAKE_FARPTR(SEG_BDA, 0))
  19 #define ebda ((struct extended_bios_data_area_s *)MAKE_FARPTR(SEG_EBDA, 0))
  20
  21 static void
  22 init_bda()
  23 {
  24     memset(bda, 0, sizeof(*bda));
  25
  26     int i;
  27     for (i=0; i<256; i++) {
  28         SET_BDA(ivecs[i].seg, SEG_BIOS);
  29         SET_BDA(ivecs[i].offset, OFFSET_dummy_iret_handler);
  30     }
  31
  32     SET_BDA(mem_size_kb, BASE_MEM_IN_K);
  33
  34     // mov CMOS Equipment Byte to BDA Equipment Word
  35     SET_BDA(equipment_list_flags, inb_cmos(CMOS_EQUIPMENT_INFO));
  36
  37     // set vector 0x79 to zero
  38     // this is used by 'gardian angel' protection system
  39     SET_BDA(ivecs[0x79].seg, 0);
  40     SET_BDA(ivecs[0x79].offset, 0);
  41
  42     SET_BDA(ivecs[0x40].offset, OFFSET_entry_40);
  43     SET_BDA(ivecs[0x0e].offset, OFFSET_entry_0e);
  44     SET_BDA(ivecs[0x13].offset, OFFSET_entry_13);
  45     SET_BDA(ivecs[0x76].offset, OFFSET_entry_76);
  46     SET_BDA(ivecs[0x17].offset, OFFSET_entry_17);
  47     SET_BDA(ivecs[0x18].offset, OFFSET_entry_18);
  48     SET_BDA(ivecs[0x19].offset, OFFSET_entry_19);
  49     SET_BDA(ivecs[0x1c].offset, OFFSET_entry_1c);
  50     SET_BDA(ivecs[0x12].offset, OFFSET_entry_12);
  51     SET_BDA(ivecs[0x11].offset, OFFSET_entry_11);
  52     SET_BDA(ivecs[0x15].offset, OFFSET_entry_15);
  53     SET_BDA(ivecs[0x08].offset, OFFSET_entry_08);
  54     SET_BDA(ivecs[0x09].offset, OFFSET_entry_09);
  55     SET_BDA(ivecs[0x16].offset, OFFSET_entry_16);
  56     SET_BDA(ivecs[0x14].offset, OFFSET_entry_14);
  57     SET_BDA(ivecs[0x1a].offset, OFFSET_entry_1a);
  58     SET_BDA(ivecs[0x70].offset, OFFSET_entry_70);
  59     SET_BDA(ivecs[0x74].offset, OFFSET_entry_74);
  60     SET_BDA(ivecs[0x75].offset, OFFSET_entry_75);
  61     SET_BDA(ivecs[0x10].offset, OFFSET_entry_10);
  62
  63     SET_BDA(ivecs[0x1E].offset, OFFSET_diskette_param_table2);
  64 }
  65
  66 static void
  67 init_ebda()
  68 {
  69     memset(ebda, 0, sizeof(*ebda));
  70     ebda->size = EBDA_SIZE;
  71     SET_BDA(ebda_seg, SEG_EBDA);
  72     SET_BDA(ivecs[0x41].seg, SEG_EBDA);
  73     SET_BDA(ivecs[0x41].offset
  74             , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt[0]));
  75     SET_BDA(ivecs[0x46].seg, SEG_EBDA);
  76     SET_BDA(ivecs[0x41].offset
  77             , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt[1]));
  78 }
  79
  80 static void
  81 pic_setup()
  82 {
  83     outb(0x11, PORT_PIC1);
  84     outb(0x11, PORT_PIC2);
  85     outb(0x08, PORT_PIC1_DATA);
  86     outb(0x70, PORT_PIC2_DATA);
  87     outb(0x04, PORT_PIC1_DATA);
  88     outb(0x02, PORT_PIC2_DATA);
  89     outb(0x01, PORT_PIC1_DATA);
  90     outb(0x01, PORT_PIC2_DATA);
  91     outb(0xb8, PORT_PIC1_DATA);
  92     if (CONFIG_PS2_MOUSE)
  93         outb(0x8f, PORT_PIC2_DATA);
  94     else
  95         outb(0x9f, PORT_PIC2_DATA);
  96 }
  97
  98 static void
  99 init_boot_vectors()
 100 {
 101     // Floppy drive
 102     struct ipl_entry_s *ip = &ebda->ipl.table[0];
 103     ip->type = IPL_TYPE_FLOPPY;
 104     ip++;
 105
 106     // First HDD
 107     ip->type = IPL_TYPE_HARDDISK;
 108     ip++;
 109
 110     // CDROM
 111     if (CONFIG_CDROM_BOOT) {
 112         ip->type = IPL_TYPE_CDROM;
 113         ip++;
 114     }
 115
 116     ebda->ipl.count = ip - ebda->ipl.table;
 117     ebda->ipl.sequence = 0xffff;
 118     ebda->ipl.bootfirst = 0xffff;
 119 }
 120
 121 static void
 122 callrom(u16 seg, u16 offset)
 123 {
 124     struct bregs br;
 125     memset(&br, 0, sizeof(br));
 126     br.es = SEG_BIOS;
 127     br.di = OFFSET_pnp_string + 1; // starts 1 past for alignment
 128     br.cs = seg;
 129     br.ip = offset;
 130     call16(&br);
 131 }
 132
 133 static void
 134 rom_scan(u32 start, u32 end)
 135 {
 136     u8 *p = (u8*)start;
 137     for (; p <= (u8*)end; p += 2048) {
 138         u8 *rom = p;
 139         if (*(u16*)rom != 0xaa55)
 140             continue;
 141         u32 len = rom[2] * 512;
 142         if (checksum(rom, len) != 0)
 143             continue;
 144         p = (u8*)(((u32)p + len) / 2048 * 2048);
 145         callrom(FARPTR_TO_SEG(rom), FARPTR_TO_OFFSET(rom + 3));
 146
 147         // Look at the ROM's PnP Expansion header.  Properly, we're supposed
 148         // to init all the ROMs and then go back and build an IPL table of
 149         // all the bootable devices, but we can get away with one pass.
 150         if (rom[0x1a] != '$' || rom[0x1b] != 'P'
 151             || rom[0x1c] != 'n' || rom[0x1d] != 'P')
 152             continue;
 153         // 0x1A is also the offset into the expansion header of...
 154         // the Bootstrap Entry Vector, or zero if there is none.
 155         u16 entry = *(u16*)&rom[0x1a+0x1a];
 156         if (!entry)
 157             continue;
 158         // Found a device that thinks it can boot the system.  Record
 159         // its BEV and product name string.
 160
 161         if (ebda->ipl.count >= ARRAY_SIZE(ebda->ipl.table))
 162             continue;
 163
 164         struct ipl_entry_s *ip = &ebda->ipl.table[ebda->ipl.count];
 165         ip->type = IPL_TYPE_BEV;
 166         ip->vector = (FARPTR_TO_SEG(rom) << 16) | entry;
 167
 168         u16 desc = *(u16*)&rom[0x1a+0x10];
 169         if (desc)
 170             ip->description = (u32)MAKE_FARPTR(FARPTR_TO_SEG(rom), desc);
 171
 172         ebda->ipl.count++;
 173     }
 174 }
 175
 176 static void
 177 post()
 178 {
 179     if (CONFIG_DEBUG_SERIAL)
 180         debug_serial_setup();
 181
 182     BX_INFO("Start bios\n");
 183
 184     init_bda();
 185     init_ebda();
 186
 187     timer_setup();
 188     kbd_setup();
 189     lpt_setup();
 190     serial_setup();
 191     pic_setup();
 192
 193     rom_scan(0xc0000, 0xc7800);
 194
 195     printf("BIOS - begin\n\n");
 196
 197     // clear bss section -- XXX - shouldn't use globals
 198     extern char __bss_start[], __bss_end[];
 199     memset(__bss_start, 0, __bss_end - __bss_start);
 200
 201     rombios32_init();
 202
 203     floppy_drive_setup();
 204     hard_drive_setup();
 205
 206     init_boot_vectors();
 207
 208     rom_scan(0xc8000, 0xe0000);
 209
 210     interactive_bootmenu();
 211
 212     // reset the memory (some boot loaders such as syslinux suppose
 213     // that the memory is set to zero)
 214     memset((void*)0x40000, 0, 0x40000); // XXX - shouldn't use globals
 215
 216     // Invoke int 19 to start boot process.
 217     struct bregs br;
 218     memset(&br, 0, sizeof(br));
 219     call16_int(0x19, &br);
 220 }
 221
 222 static void
 223 init_dma()
 224 {
 225     // first reset the DMA controllers
 226     outb(0, PORT_DMA1_MASTER_CLEAR);
 227     outb(0, PORT_DMA2_MASTER_CLEAR);
 228
 229     // then initialize the DMA controllers
 230     outb(0xc0, PORT_DMA2_MODE_REG);
 231     outb(0x00, PORT_DMA2_MASK_REG);
 232 }
 233
 234 static void
 235 check_restart_status()
 236 {
 237     // Get and then clear CMOS shutdown status.
 238     u8 status = inb_cmos(CMOS_RESET_CODE);
 239     outb_cmos(0, CMOS_RESET_CODE);
 240
 241     if (status == 0x00 || status == 0x09 || status >= 0x0d)
 242         // Normal post
 243         return;
 244
 245     if (status != 0x05) {
 246         BX_PANIC("Unimplemented shutdown status: %02x\n", status);
 247         return;
 248     }
 249
 250     // XXX - this is supposed to jump without changing any memory -
 251     // but the stack has been altered by the time the code gets here.
 252     eoi_both_pics();
 253     struct bregs br;
 254     memset(&br, 0, sizeof(br));
 255     br.cs = GET_BDA(jump_cs_ip) >> 16;
 256     br.ip = GET_BDA(jump_cs_ip);
 257     call16(&br);
 258 }
 259
 260 void VISIBLE32
 261 _start()
 262 {
 263     init_dma();
 264     check_restart_status();
 265
 266     post();
 267 }
 268
 269 // Externally visible 32bit entry point.
 270 asm(
 271     ".global post32\n"
 272     "post32:\n"
 273     "cli\n"
 274     "cld\n"
 275     "lidtl " __stringify(0xf0000 | OFFSET_pmode_IDT_info) "\n"
 276     "lgdtl " __stringify(0xf0000 | OFFSET_rombios32_gdt_48) "\n"
 277     "movl $" __stringify(CONFIG_STACK_OFFSET) ", %esp\n"
 278     "jmp _start\n"
 279     );