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 #include <arch/io.h>
  24 #include <arch/registers.h>
  25 #include <console/console.h>
  26 #define printk(x...) do_printk(x)
  27
  28 #include <arch/interrupt.h>
  29
  30 #define REALMODE_BASE ((void *)0x600)
  31
  32 struct realmode_idt {
  33         u16 offset, cs;
  34 };
  35
  36 void x86_exception(struct eregs *info);
  37 void run_bios(struct device *dev, unsigned long addr);
  38
  39 extern unsigned char __idt_handler, __idt_handler_size;
  40 extern unsigned char __realmode_code, __realmode_code_size;
  41 extern unsigned char __run_optionrom, __run_interrupt;
  42
  43 void (*run_optionrom)(u32 devfn) __attribute__((regparm(0))) = (void *)&__run_optionrom;
  44 void (*vga_enable_console)(void) __attribute__((regparm(0))) = (void *)&__run_interrupt;
  45
  46 int (*intXX_handler[256])(struct eregs *regs) = { NULL };
  47
  48 static int intXX_exception_handler(struct eregs *regs)
  49 {
  50         printk(BIOS_INFO, "Oops, exception %d while executing option rom\n",
  51                         regs->vector);
  52         x86_exception(regs);    // Call coreboot exception handler
  53
  54         return 0;               // Never returns?
  55 }
  56
  57 static int intXX_unknown_handler(struct eregs *regs)
  58 {
  59         printk(BIOS_INFO, "Unsupported software interrupt #0x%x\n",
  60                         regs->vector);
  61
  62         return -1;
  63 }
  64
  65 /* setup interrupt handlers for mainboard */
  66 void mainboard_interrupt_handlers(int intXX, void *intXX_func)
  67 {
  68         intXX_handler[intXX] = intXX_func;
  69 }
  70
  71 int int12_handler(struct eregs *regs);
  72 int int15_handler(struct eregs *regs);
  73 int int1a_handler(struct eregs *regs);
  74
  75 static void setup_interrupt_handlers(void)
  76 {
  77         int i;
  78
  79         /* The first 16 intXX functions are not BIOS services,
  80          * but the CPU-generated exceptions ("hardware interrupts")
  81          */
  82         for (i = 0; i < 0x10; i++)
  83                 intXX_handler[i] = &intXX_exception_handler;
  84
  85         /* Mark all other intXX calls as unknown first */
  86         for (i = 0x10; i < 0x100; i++)
  87         {
  88                 /* If the mainboard_interrupt_handler isn't called first.
  89                  */
  90                 if(!intXX_handler[i])
  91                 {
  92                         /* Now set the default functions that are actually
  93                          * needed to initialize the option roms. This is very
  94                          * slick, as it allows us to implement mainboard specific
  95                          * interrupt handlers, such as the int15
  96                          */
  97                         switch (i) {
  98                         case 0x12:
  99                                 intXX_handler[0x12] = &int12_handler;
 100                                 break;
 101                         case 0x15:
 102                                 intXX_handler[0x15] = &int15_handler;
 103                                 break;
 104                         case 0x1a:
 105                                 intXX_handler[0x1a] = &int1a_handler;
 106                                 break;
 107                         default:
 108                                 intXX_handler[i] = &intXX_unknown_handler;
 109                                 break;
 110                         }
 111                 }
 112         }
 113 }
 114
 115 static void write_idt_stub(void *target, u8 intnum)
 116 {
 117         unsigned char *codeptr;
 118         codeptr = (unsigned char *) target;
 119         memcpy(codeptr, &__idt_handler, (size_t)&__idt_handler_size);
 120         codeptr[3] = intnum; /* modify int# in the code stub. */
 121 }
 122
 123 static void setup_realmode_idt(void)
 124 {
 125         struct realmode_idt *idts = (struct realmode_idt *) 0;
 126         int i;
 127
 128         /* Copy IDT stub code for each interrupt. This might seem wasteful
 129          * but it is really simple
 130          */
 131          for (i = 0; i < 256; i++) {
 132                 idts[i].cs = 0;
 133                 idts[i].offset = 0x1000 + (i * (u32)&__idt_handler_size);
 134                 write_idt_stub((void *)((u32 )idts[i].offset), i);
 135         }
 136
 137         /* Many option ROMs use the hard coded interrupt entry points in the
 138          * system bios. So install them at the known locations.
 139          * Only need int10 so far.
 140          */
 141
 142         /* int42 is the relocated int10 */
 143         write_idt_stub((void *)0xff065, 0x42);
 144 }
 145
 146 void run_bios(struct device *dev, unsigned long addr)
 147 {
 148         /* clear vga bios data area */
 149         memset((void *)0x400, 0, 0x200);
 150
 151         /* Set up C interrupt handlers */
 152         setup_interrupt_handlers();
 153
 154         /* Setting up realmode IDT */
 155         setup_realmode_idt();
 156
 157         memcpy(REALMODE_BASE, &__realmode_code, (size_t)&__realmode_code_size);
 158         printk(BIOS_SPEW, "Real mode stub @%p: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
 159                         (u32)&__realmode_code_size);
 160
 161         printk(BIOS_DEBUG, "Calling Option ROM...\n");
 162         run_optionrom((dev->bus->secondary << 8) | dev->path.pci.devfn);
 163         printk(BIOS_DEBUG, "... Option ROM returned.\n");
 164 }
 165
 166 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 167             u32 gsfs, u32 dses,
 168             u32 edi, u32 esi,
 169             u32 ebp, u32 esp,
 170             u32 ebx, u32 edx,
 171             u32 ecx, u32 eax,
 172             u32 cs_ip, u16 stackflags);
 173
 174 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 175             u32 gsfs, u32 dses,
 176             u32 edi, u32 esi,
 177             u32 ebp, u32 esp,
 178             u32 ebx, u32 edx,
 179             u32 ecx, u32 eax,
 180             u32 cs_ip, u16 stackflags)
 181 {
 182         u32 ip;
 183         u32 cs;
 184         u32 flags;
 185         int ret = -1;
 186         struct eregs reg_info;
 187
 188         ip = cs_ip & 0xffff;
 189         cs = cs_ip >> 16;
 190         flags = stackflags;
 191
 192         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: INT# 0x%x\n", intnumber);
 193         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: eax: %08x ebx: %08x ecx: %08x edx: %08x\n",
 194                       eax, ebx, ecx, edx);
 195         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: ebp: %08x esp: %08x edi: %08x esi: %08x\n",
 196                      ebp, esp, edi, esi);
 197         printk(BIOS_DEBUG, "oprom:  ip: %04x      cs: %04x   flags: %08x\n",
 198                      ip, cs, flags);
 199
 200         // Fetch arguments from the stack and put them into
 201         // a structure that we want to pass on to our sub interrupt
 202         // handlers.
 203         reg_info = (struct eregs) {
 204                 .eax=eax,
 205                 .ecx=ecx,
 206                 .edx=edx,
 207                 .ebx=ebx,
 208                 .esp=esp,
 209                 .ebp=ebp,
 210                 .esi=esi,
 211                 .edi=edi,
 212                 .vector=intnumber,
 213                 .error_code=0, // ??
 214                 .eip=ip,
 215                 .cs=cs,
 216                 .eflags=flags // ??
 217         };
 218
 219         // Call the interrupt handler for this int#
 220         ret = intXX_handler[intnumber](&reg_info);
 221
 222         // Put registers back on the stack. The assembler code
 223         // will later pop them.
 224         // What happens here is that we force (volatile!) changing
 225         // the values of the parameters of this function. We do this
 226         // because we know that they stay alive on the stack after
 227         // we leave this function. Don't say this is bollocks.
 228         *(volatile u32 *)&eax = reg_info.eax;
 229         *(volatile u32 *)&ecx = reg_info.ecx;
 230         *(volatile u32 *)&edx = reg_info.edx;
 231         *(volatile u32 *)&ebx = reg_info.ebx;
 232         *(volatile u32 *)&esi = reg_info.esi;
 233         *(volatile u32 *)&edi = reg_info.edi;
 234         flags = reg_info.eflags;
 235
 236         /* Pass errors back to our caller via the CARRY flag */
 237         if (ret) {
 238                 printk(BIOS_DEBUG,"error!\n");
 239                 flags |= 1;  // error: set carry
 240         }else{
 241                 flags &= ~1; // no error: clear carry
 242         }
 243         *(volatile u16 *)&stackflags = flags;
 244
 245         return ret;
 246 }
 247