util/x86emu/x86.c

   1 /*
   2  * This file is part of the coreboot project.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2009 coresystems GmbH
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  18  */
  19
  20 #include <device/pci.h>
  21 #include <string.h>
  22
  23 #ifdef CONFIG_COREBOOT_V2
  24 #include <arch/io.h>
  25 #include <arch/registers.h>
  26 #include <console/console.h>
  27 #define printk(x...) do_printk(x)
  28 #else
  29 #include <console.h>
  30 #endif
  31
  32 #include <arch/interrupt.h>
  33
  34 #define REALMODE_BASE ((void *)0x600)
  35
  36 struct realmode_idt {
  37         u16 offset, cs;
  38 };
  39
  40 void x86_exception(struct eregs *info);
  41 void run_bios(struct device *dev, unsigned long addr);
  42
  43 extern unsigned char __idt_handler, __idt_handler_size;
  44 extern unsigned char __realmode_code, __realmode_code_size;
  45 extern unsigned char __run_optionrom, __run_interrupt;
  46
  47 void (*run_optionrom)(u32 devfn) __attribute__((regparm(0))) = (void *)&__run_optionrom;
  48 void (*vga_enable_console)(void) __attribute__((regparm(0))) = (void *)&__run_interrupt;
  49
  50 int (*intXX_handler[256])(struct eregs *regs) = { NULL };
  51
  52 static int intXX_exception_handler(struct eregs *regs)
  53 {
  54         printk(BIOS_INFO, "Oops, exception %d while executing option rom\n",
  55                         regs->vector);
  56         x86_exception(regs);    // Call coreboot exception handler
  57
  58         return 0;               // Never returns?
  59 }
  60
  61 static int intXX_unknown_handler(struct eregs *regs)
  62 {
  63         printk(BIOS_INFO, "Unsupported software interrupt #0x%x\n",
  64                         regs->vector);
  65
  66         return -1;
  67 }
  68
  69 /* setup interrupt handlers for mainboard */
  70 void mainboard_interrupt_handlers(int intXX, void *intXX_func)
  71 {
  72         intXX_handler[intXX] = intXX_func;
  73 }
  74
  75 int int12_handler(struct eregs *regs);
  76 int int15_handler(struct eregs *regs);
  77 int int1a_handler(struct eregs *regs);
  78
  79 static void setup_interrupt_handlers(void)
  80 {
  81         int i;
  82
  83         /* The first 16 intXX functions are not BIOS services,
  84          * but the CPU-generated exceptions ("hardware interrupts")
  85          */
  86         for (i = 0; i < 0x10; i++)
  87                 intXX_handler[i] = &intXX_exception_handler;
  88
  89         /* Mark all other intXX calls as unknown first */
  90         for (i = 0x10; i < 0x100; i++)
  91         {
  92                 /* If the mainboard_interrupt_handler isn't called first.
  93                  */
  94                 if(!intXX_handler[i])
  95                 {
  96                         /* Now set the default functions that are actually
  97                          * needed to initialize the option roms. This is very
  98                          * slick, as it allows us to implement mainboard specific
  99                          * interrupt handlers, such as the int15
 100                          */
 101                         switch (i) {
 102                         case 0x12:
 103                                 intXX_handler[0x12] = &int12_handler;
 104                                 break;
 105                         case 0x15:
 106                                 intXX_handler[0x15] = &int15_handler;
 107                                 break;
 108                         case 0x1a:
 109                                 intXX_handler[0x1a] = &int1a_handler;
 110                                 break;
 111                         default:
 112                                 intXX_handler[i] = &intXX_unknown_handler;
 113                                 break;
 114                         }
 115                 }
 116         }
 117 }
 118
 119 static void write_idt_stub(void *target, u8 intnum)
 120 {
 121         unsigned char *codeptr;
 122         codeptr = (unsigned char *) target;
 123         memcpy(codeptr, &__idt_handler, (size_t)&__idt_handler_size);
 124         codeptr[3] = intnum; /* modify int# in the code stub. */
 125 }
 126
 127 static void setup_realmode_idt(void)
 128 {
 129         struct realmode_idt *idts = (struct realmode_idt *) 0;
 130         int i;
 131
 132         /* Copy IDT stub code for each interrupt. This might seem wasteful
 133          * but it is really simple
 134          */
 135          for (i = 0; i < 256; i++) {
 136                 idts[i].cs = 0;
 137                 idts[i].offset = 0x1000 + (i * (u32)&__idt_handler_size);
 138                 write_idt_stub((void *)((u32 )idts[i].offset), i);
 139         }
 140
 141         /* Many option ROMs use the hard coded interrupt entry points in the
 142          * system bios. So install them at the known locations.
 143          * Only need int10 so far.
 144          */
 145
 146         /* int42 is the relocated int10 */
 147         write_idt_stub((void *)0xff065, 0x42);
 148 }
 149
 150 void run_bios(struct device *dev, unsigned long addr)
 151 {
 152         /* clear vga bios data area */
 153         memset((void *)0x400, 0, 0x200);
 154
 155         /* Set up C interrupt handlers */
 156         setup_interrupt_handlers();
 157
 158         /* Setting up realmode IDT */
 159         setup_realmode_idt();
 160
 161         memcpy(REALMODE_BASE, &__realmode_code, (size_t)&__realmode_code_size);
 162         printk(BIOS_SPEW, "Real mode stub @%p: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
 163                         (u32)&__realmode_code_size);
 164
 165         printk(BIOS_DEBUG, "Calling Option ROM...\n");
 166         run_optionrom((dev->bus->secondary << 8) | dev->path.pci.devfn);
 167         printk(BIOS_DEBUG, "... Option ROM returned.\n");
 168 }
 169
 170 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 171             u32 gsfs, u32 dses,
 172             u32 edi, u32 esi,
 173             u32 ebp, u32 esp,
 174             u32 ebx, u32 edx,
 175             u32 ecx, u32 eax,
 176             u32 cs_ip, u16 stackflags);
 177
 178 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 179             u32 gsfs, u32 dses,
 180             u32 edi, u32 esi,
 181             u32 ebp, u32 esp,
 182             u32 ebx, u32 edx,
 183             u32 ecx, u32 eax,
 184             u32 cs_ip, u16 stackflags)
 185 {
 186         u32 ip;
 187         u32 cs;
 188         u32 flags;
 189         int ret = -1;
 190         struct eregs reg_info;
 191
 192         ip = cs_ip & 0xffff;
 193         cs = cs_ip >> 16;
 194         flags = stackflags;
 195
 196         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: INT# 0x%x\n", intnumber);
 197         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: eax: %08x ebx: %08x ecx: %08x edx: %08x\n",
 198                       eax, ebx, ecx, edx);
 199         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: ebp: %08x esp: %08x edi: %08x esi: %08x\n",
 200                      ebp, esp, edi, esi);
 201         printk(BIOS_DEBUG, "oprom:  ip: %04x      cs: %04x   flags: %08x\n",
 202                      ip, cs, flags);
 203
 204         // Fetch arguments from the stack and put them into
 205         // a structure that we want to pass on to our sub interrupt
 206         // handlers.
 207         reg_info = (struct eregs) {
 208                 .eax=eax,
 209                 .ecx=ecx,
 210                 .edx=edx,
 211                 .ebx=ebx,
 212                 .esp=esp,
 213                 .ebp=ebp,
 214                 .esi=esi,
 215                 .edi=edi,
 216                 .vector=intnumber,
 217                 .error_code=0, // ??
 218                 .eip=ip,
 219                 .cs=cs,
 220                 .eflags=flags // ??
 221         };
 222
 223         // Call the interrupt handler for this int#
 224         ret = intXX_handler[intnumber](&reg_info);
 225
 226         // Put registers back on the stack. The assembler code
 227         // will later pop them.
 228         // What happens here is that we force (volatile!) changing
 229         // the values of the parameters of this function. We do this
 230         // because we know that they stay alive on the stack after
 231         // we leave this function. Don't say this is bollocks.
 232         *(volatile u32 *)&eax = reg_info.eax;
 233         *(volatile u32 *)&ecx = reg_info.ecx;
 234         *(volatile u32 *)&edx = reg_info.edx;
 235         *(volatile u32 *)&ebx = reg_info.ebx;
 236         *(volatile u32 *)&esi = reg_info.esi;
 237         *(volatile u32 *)&edi = reg_info.edi;
 238         flags = reg_info.eflags;
 239
 240         /* Pass errors back to our caller via the CARRY flag */
 241         if (ret) {
 242                 printk(BIOS_DEBUG,"error!\n");
 243                 flags |= 1;  // error: set carry
 244         }else{
 245                 flags &= ~1; // no error: clear carry
 246         }
 247         *(volatile u16 *)&stackflags = flags;
 248
 249         return ret;
 250 }
 251