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     // Set BDA Equipment Word - 0x06 = FPU enable, mouse installed
  35     SET_BDA(equipment_list_flags, 0x06);
  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 ram_probe(void)
  82 {
  83     u32 rs = (inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM2_LOW)
  84               | (inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM2_HIGH) << 8)) * 65536;
  85     if (rs)
  86         rs += 16 * 1024 * 1024;
  87     else
  88         rs = ((inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM_LOW)
  89                | (inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM_HIGH) << 8)) * 1024
  90               + 1 * 1024 * 1024);
  91
  92     SET_EBDA(ram_size, rs);
  93     BX_INFO("ram_size=0x%08x\n", rs);
  94 }
  95
  96 static void
  97 pic_setup()
  98 {
  99     outb(0x11, PORT_PIC1);
 100     outb(0x11, PORT_PIC2);
 101     outb(0x08, PORT_PIC1_DATA);
 102     outb(0x70, PORT_PIC2_DATA);
 103     outb(0x04, PORT_PIC1_DATA);
 104     outb(0x02, PORT_PIC2_DATA);
 105     outb(0x01, PORT_PIC1_DATA);
 106     outb(0x01, PORT_PIC2_DATA);
 107     outb(0xb8, PORT_PIC1_DATA);
 108     if (CONFIG_PS2_MOUSE)
 109         outb(0x8f, PORT_PIC2_DATA);
 110     else
 111         outb(0x9f, PORT_PIC2_DATA);
 112 }
 113
 114 static void
 115 init_boot_vectors()
 116 {
 117     // Floppy drive
 118     struct ipl_entry_s *ip = &ebda->ipl.table[0];
 119     ip->type = IPL_TYPE_FLOPPY;
 120     ip++;
 121
 122     // First HDD
 123     ip->type = IPL_TYPE_HARDDISK;
 124     ip++;
 125
 126     // CDROM
 127     if (CONFIG_CDROM_BOOT) {
 128         ip->type = IPL_TYPE_CDROM;
 129         ip++;
 130     }
 131
 132     ebda->ipl.count = ip - ebda->ipl.table;
 133     ebda->ipl.sequence = 0xffff;
 134     ebda->ipl.bootorder = (inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG2)
 135                            | ((inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 0xf0) << 4));
 136     if (!(inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 1))
 137         ebda->ipl.checkfloppysig = 1;
 138 }
 139
 140 static void
 141 callrom(u16 seg, u16 offset)
 142 {
 143     struct bregs br;
 144     memset(&br, 0, sizeof(br));
 145     br.es = SEG_BIOS;
 146     br.di = OFFSET_pnp_string + 1; // starts 1 past for alignment
 147     br.cs = seg;
 148     br.ip = offset;
 149     call16(&br);
 150 }
 151
 152 static void
 153 rom_scan(u32 start, u32 end)
 154 {
 155     u8 *p = (u8*)start;
 156     for (; p <= (u8*)end; p += 2048) {
 157         u8 *rom = p;
 158         if (*(u16*)rom != 0xaa55)
 159             continue;
 160         u32 len = rom[2] * 512;
 161         if (checksum(rom, len) != 0)
 162             continue;
 163         p = (u8*)(((u32)p + len) / 2048 * 2048);
 164         callrom(FARPTR_TO_SEG(rom), FARPTR_TO_OFFSET(rom + 3));
 165
 166         // Look at the ROM's PnP Expansion header.  Properly, we're supposed
 167         // to init all the ROMs and then go back and build an IPL table of
 168         // all the bootable devices, but we can get away with one pass.
 169         if (rom[0x1a] != '$' || rom[0x1b] != 'P'
 170             || rom[0x1c] != 'n' || rom[0x1d] != 'P')
 171             continue;
 172         // 0x1A is also the offset into the expansion header of...
 173         // the Bootstrap Entry Vector, or zero if there is none.
 174         u16 entry = *(u16*)&rom[0x1a+0x1a];
 175         if (!entry)
 176             continue;
 177         // Found a device that thinks it can boot the system.  Record
 178         // its BEV and product name string.
 179
 180         if (ebda->ipl.count >= ARRAY_SIZE(ebda->ipl.table))
 181             continue;
 182
 183         struct ipl_entry_s *ip = &ebda->ipl.table[ebda->ipl.count];
 184         ip->type = IPL_TYPE_BEV;
 185         ip->vector = (FARPTR_TO_SEG(rom) << 16) | entry;
 186
 187         u16 desc = *(u16*)&rom[0x1a+0x10];
 188         if (desc)
 189             ip->description = (u32)MAKE_FARPTR(FARPTR_TO_SEG(rom), desc);
 190
 191         ebda->ipl.count++;
 192     }
 193 }
 194
 195 static void
 196 post()
 197 {
 198     if (CONFIG_DEBUG_SERIAL)
 199         debug_serial_setup();
 200
 201     BX_INFO("Start bios\n");
 202
 203     init_bda();
 204     init_ebda();
 205
 206     timer_setup();
 207     kbd_setup();
 208     lpt_setup();
 209     serial_setup();
 210     pic_setup();
 211
 212     ram_probe();
 213
 214     rom_scan(0xc0000, 0xc7800);
 215
 216     printf("BIOS - begin\n\n");
 217
 218     // clear bss section -- XXX - shouldn't use globals
 219     extern char __bss_start[], __bss_end[];
 220     memset(__bss_start, 0, __bss_end - __bss_start);
 221
 222     rombios32_init();
 223
 224     floppy_drive_setup();
 225     hard_drive_setup();
 226
 227     init_boot_vectors();
 228
 229     rom_scan(0xc8000, 0xe0000);
 230
 231     interactive_bootmenu();
 232
 233     // reset the memory (some boot loaders such as syslinux suppose
 234     // that the memory is set to zero)
 235     memset((void*)0x40000, 0, 0x40000); // XXX - shouldn't use globals
 236
 237     // Invoke int 19 to start boot process.
 238     struct bregs br;
 239     memset(&br, 0, sizeof(br));
 240     call16_int(0x19, &br);
 241 }
 242
 243 static void
 244 init_dma()
 245 {
 246     // first reset the DMA controllers
 247     outb(0, PORT_DMA1_MASTER_CLEAR);
 248     outb(0, PORT_DMA2_MASTER_CLEAR);
 249
 250     // then initialize the DMA controllers
 251     outb(0xc0, PORT_DMA2_MODE_REG);
 252     outb(0x00, PORT_DMA2_MASK_REG);
 253 }
 254
 255 static void
 256 check_restart_status()
 257 {
 258     // Get and then clear CMOS shutdown status.
 259     u8 status = inb_cmos(CMOS_RESET_CODE);
 260     outb_cmos(0, CMOS_RESET_CODE);
 261
 262     if (status == 0x00 || status == 0x09 || status >= 0x0d)
 263         // Normal post
 264         return;
 265
 266     if (status != 0x05) {
 267         BX_PANIC("Unimplemented shutdown status: %02x\n", status);
 268         return;
 269     }
 270
 271     // XXX - this is supposed to jump without changing any memory -
 272     // but the stack has been altered by the time the code gets here.
 273     eoi_both_pics();
 274     struct bregs br;
 275     memset(&br, 0, sizeof(br));
 276     br.cs = GET_BDA(jump_cs_ip) >> 16;
 277     br.ip = GET_BDA(jump_cs_ip);
 278     call16(&br);
 279 }
 280
 281 void VISIBLE32
 282 _start()
 283 {
 284     init_dma();
 285     check_restart_status();
 286
 287     post();
 288 }
 289
 290 // Externally visible 32bit entry point.
 291 asm(
 292     ".global post32\n"
 293     "post32:\n"
 294     "cli\n"
 295     "cld\n"
 296     "lidtl " __stringify(0xf0000 | OFFSET_pmode_IDT_info) "\n"
 297     "lgdtl " __stringify(0xf0000 | OFFSET_rombios32_gdt_48) "\n"
 298     "movl $" __stringify(CONFIG_STACK_OFFSET) ", %esp\n"
 299     "ljmp $0x10, $_start\n"
 300     );