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., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, 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 <console/console.h>
  26 #define printk(x...) do_printk(x)
  27 #else
  28 #include <console.h>
  29 #endif
  30
  31 #define REALMODE_BASE ((void *)0x500)
  32
  33 struct realmode_idt {
  34         u16 offset, cs;
  35 };
  36
  37 struct eregs {
  38         uint32_t eax, ecx, edx, ebx, esp, ebp, esi, edi;
  39         uint32_t vector;
  40         uint32_t error_code;
  41         uint32_t eip;
  42         uint32_t cs;
  43         uint32_t eflags;
  44 };
  45
  46 void x86_exception(struct eregs *info);
  47
  48 extern unsigned char __idt_handler, __idt_handler_size;
  49 extern unsigned char __realmode_code, __realmode_code_size;
  50 extern unsigned char __run_optionrom, __run_interrupt;
  51
  52 void (*run_optionrom)(u32 devfn) = (void *)&__run_optionrom;
  53 void (*vga_enable_console)(void) = (void *)&__run_interrupt;
  54
  55 int (*intXX_handler[256])(struct eregs *regs) = { NULL };
  56
  57 static int intXX_exception_handler(struct eregs *regs)
  58 {
  59         printk(BIOS_INFO, "Oops, exception %d while executing option rom\n",
  60                         regs->vector);
  61         x86_exception(regs);    // Call coreboot exception handler
  62
  63         return 0;               // Never returns?
  64 }
  65
  66 static int intXX_unknown_handler(struct eregs *regs)
  67 {
  68         printk(BIOS_INFO, "Unsupported software interrupt #0x%x\n",
  69                         regs->vector);
  70
  71         return -1;
  72 }
  73
  74 int int12_handler(struct eregs *regs);
  75 int int15_handler(struct eregs *regs);
  76 int int1a_handler(struct eregs *regs);
  77
  78 static void setup_interrupt_handlers(void)
  79 {
  80         int i;
  81
  82         /* The first 16 intXX functions are not BIOS services,
  83          * but the CPU-generated exceptions ("hardware interrupts")
  84          */
  85         for (i = 0; i < 0x10; i++)
  86                 intXX_handler[i] = &intXX_exception_handler;
  87
  88         /* Mark all other intXX calls as unknown first */
  89         for (i = 0x10; i < 0x100; i++)
  90                 intXX_handler[i] = &intXX_unknown_handler;
  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         intXX_handler[0x12] = &int12_handler;
  98         intXX_handler[0x15] = &int15_handler;
  99         intXX_handler[0x1a] = &int1a_handler;
 100 }
 101
 102 static void write_idt_stub(void *target, u8 intnum)
 103 {
 104         unsigned char *codeptr;
 105         codeptr = (unsigned char *) target;
 106         memcpy(codeptr, &__idt_handler, (size_t)&__idt_handler_size);
 107         codeptr[3] = intnum; /* modify int# in the code stub. */
 108 }
 109
 110 static void setup_realmode_idt(void)
 111 {
 112         struct realmode_idt *idts = (struct realmode_idt *) 0;
 113         int i;
 114
 115         /* Copy IDT stub code for each interrupt. This might seem wasteful
 116          * but it is really simple
 117          */
 118          for (i = 0; i < 256; i++) {
 119                 idts[i].cs = 0;
 120                 idts[i].offset = 0x1000 + (i * (u32)&__idt_handler_size);
 121                 write_idt_stub((void *)((u32 )idts[i].offset), i);
 122         }
 123
 124         /* Many option ROMs use the hard coded interrupt entry points in the
 125          * system bios. So install them at the known locations.
 126          * Only need int10 so far.
 127          */
 128
 129         /* int42 is the relocated int10 */
 130         write_idt_stub((void *)0xff065, 0x42);
 131 }
 132
 133 void run_bios(struct device *dev, unsigned long addr)
 134 {
 135         int i;
 136
 137         /* clear vga bios data area */
 138         for (i = 0x400; i < 0x500; i++) {
 139                 *(unsigned char *) i = 0;
 140         }
 141
 142         /* Set up C interrupt handlers */
 143         setup_interrupt_handlers();
 144
 145         /* Setting up realmode IDT */
 146         setup_realmode_idt();
 147
 148         memcpy(REALMODE_BASE, &__realmode_code, (size_t)&__realmode_code_size);
 149         printk(BIOS_SPEW, "Real mode stub @%p: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
 150                         (u32)&__realmode_code_size);
 151
 152         printk(BIOS_DEBUG, "Calling Option ROM...\n");
 153         run_optionrom((dev->bus->secondary << 8) | dev->path.pci.devfn);
 154         printk(BIOS_DEBUG, "... Option ROM returned.\n");
 155 }
 156
 157 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 158             u32 gsfs, u32 dses,
 159             u32 edi, u32 esi,
 160             u32 ebp, u32 esp,
 161             u32 ebx, u32 edx,
 162             u32 ecx, u32 eax,
 163             u32 cs_ip, u16 stackflags)
 164 {
 165         u32 ip;
 166         u32 cs;
 167         u32 flags;
 168         int ret = -1;
 169         struct eregs reg_info;
 170
 171         ip = cs_ip & 0xffff;
 172         cs = cs_ip >> 16;
 173         flags = stackflags;
 174
 175         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: INT# 0x%x\n", intnumber);
 176         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: eax: %08x ebx: %08x ecx: %08x edx: %08x\n",
 177                       eax, ebx, ecx, edx);
 178         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: ebp: %08x esp: %08x edi: %08x esi: %08x\n",
 179                      ebp, esp, edi, esi);
 180         printk(BIOS_DEBUG, "oprom:  ip: %04x      cs: %04x   flags: %08x\n",
 181                      ip, cs, flags);
 182
 183         // Fetch arguments from the stack and put them into
 184         // a structure that we want to pass on to our sub interrupt
 185         // handlers.
 186         reg_info = (struct eregs) {
 187                 .eax=eax,
 188                 .ecx=ecx,
 189                 .edx=edx,
 190                 .ebx=ebx,
 191                 .esp=esp,
 192                 .ebp=ebp,
 193                 .esi=esi,
 194                 .edi=edi,
 195                 .vector=intnumber,
 196                 .error_code=0, // ??
 197                 .eip=ip,
 198                 .cs=cs,
 199                 .eflags=flags // ??
 200         };
 201
 202         // Call the interrupt handler for this int#
 203         ret = intXX_handler[intnumber](&reg_info);
 204
 205         // Put registers back on the stack. The assembler code
 206         // will later pop them.
 207         // What happens here is that we force (volatile!) changing
 208         // the values of the parameters of this function. We do this
 209         // because we know that they stay alive on the stack after
 210         // we leave this function. Don't say this is bollocks.
 211         *(volatile u32 *)&eax = reg_info.eax;
 212         *(volatile u32 *)&ecx = reg_info.ecx;
 213         *(volatile u32 *)&edx = reg_info.edx;
 214         *(volatile u32 *)&ebx = reg_info.ebx;
 215         *(volatile u32 *)&esi = reg_info.esi;
 216         *(volatile u32 *)&edi = reg_info.edi;
 217         flags = reg_info.eflags;
 218
 219         /* Pass errors back to our caller via the CARRY flag */
 220         if (ret) {
 221                 printk(BIOS_DEBUG,"error!\n");
 222                 flags |= 1;  // error: set carry
 223         }else{
 224                 flags &= ~1; // no error: clear carry
 225         }
 226         *(volatile u16 *)&stackflags = flags;
 227
 228         return ret;
 229 }
 230