Init serial port before using it for debug - also reinit after option rom.
[seabios.git] / src / post.c
index 8d35f97a76f635c089782ccacadc7949c51ddc1c..1b26e2b41158d84ccf10806727ebb4da1627527a 100644 (file)
 #include "cmos.h" // CMOS_*
 #include "util.h" // memset
 #include "biosvar.h" // struct bios_data_area_s
+#include "ata.h" // hard_drive_setup
+#include "kbd.h" // kbd_setup
+#include "disk.h" // floppy_drive_setup
+#include "memmap.h" // add_e820
+#include "pic.h" // pic_setup
 
-#define bda ((struct bios_data_area_s *)0)
-#define ebda ((struct extended_bios_data_area_s *)(EBDA_SEG<<4))
+#define bda ((struct bios_data_area_s *)MAKE_FARPTR(SEG_BDA, 0))
+#define ebda ((struct extended_bios_data_area_s *)MAKE_FARPTR(SEG_EBDA, 0))
 
 static void
 init_bda()
 {
+    dprintf(3, "init bda\n");
     memset(bda, 0, sizeof(*bda));
 
+    SET_BDA(mem_size_kb, BASE_MEM_IN_K);
+
     int i;
     for (i=0; i<256; i++) {
-        bda->ivecs[i].seg = 0xf000;
-        bda->ivecs[i].offset = OFFSET_dummy_iret_handler;
+        SET_BDA(ivecs[i].seg, SEG_BIOS);
+        SET_BDA(ivecs[i].offset, OFFSET_dummy_iret_handler);
     }
 
-    bda->mem_size_kb = BASE_MEM_IN_K;
-}
+    SET_BDA(ivecs[0x08].offset, OFFSET_entry_08);
+    SET_BDA(ivecs[0x09].offset, OFFSET_entry_09);
+    SET_BDA(ivecs[0x0e].offset, OFFSET_entry_0e);
+    SET_BDA(ivecs[0x10].offset, OFFSET_entry_10);
+    SET_BDA(ivecs[0x11].offset, OFFSET_entry_11);
+    SET_BDA(ivecs[0x12].offset, OFFSET_entry_12);
+    SET_BDA(ivecs[0x13].offset, OFFSET_entry_13);
+    SET_BDA(ivecs[0x14].offset, OFFSET_entry_14);
+    SET_BDA(ivecs[0x15].offset, OFFSET_entry_15);
+    SET_BDA(ivecs[0x16].offset, OFFSET_entry_16);
+    SET_BDA(ivecs[0x17].offset, OFFSET_entry_17);
+    SET_BDA(ivecs[0x18].offset, OFFSET_entry_18);
+    SET_BDA(ivecs[0x19].offset, OFFSET_entry_19);
+    SET_BDA(ivecs[0x1a].offset, OFFSET_entry_1a);
+    SET_BDA(ivecs[0x1c].offset, OFFSET_entry_1c);
+    SET_BDA(ivecs[0x40].offset, OFFSET_entry_40);
+    SET_BDA(ivecs[0x70].offset, OFFSET_entry_70);
+    SET_BDA(ivecs[0x74].offset, OFFSET_entry_74);
+    SET_BDA(ivecs[0x75].offset, OFFSET_entry_75);
+    SET_BDA(ivecs[0x76].offset, OFFSET_entry_76);
 
-static void
-init_handlers()
-{
     // set vector 0x79 to zero
     // this is used by 'gardian angel' protection system
-    bda->ivecs[0x79].seg = 0;
-    bda->ivecs[0x79].offset = 0;
-
-    bda->ivecs[0x40].offset = OFFSET_entry_40;
-    bda->ivecs[0x0e].offset = OFFSET_entry_0e;
-    bda->ivecs[0x13].offset = OFFSET_entry_13;
-    bda->ivecs[0x76].offset = OFFSET_entry_76;
-    bda->ivecs[0x17].offset = OFFSET_entry_17;
-    bda->ivecs[0x18].offset = OFFSET_entry_18;
-    bda->ivecs[0x19].offset = OFFSET_entry_19;
-    bda->ivecs[0x1c].offset = OFFSET_entry_1c;
-    bda->ivecs[0x12].offset = OFFSET_entry_12;
-    bda->ivecs[0x11].offset = OFFSET_entry_11;
-    bda->ivecs[0x15].offset = OFFSET_entry_15;
-    bda->ivecs[0x08].offset = OFFSET_entry_08;
-    bda->ivecs[0x09].offset = OFFSET_entry_09;
-    bda->ivecs[0x16].offset = OFFSET_entry_16;
-    bda->ivecs[0x14].offset = OFFSET_entry_14;
-    bda->ivecs[0x1a].offset = OFFSET_entry_1a;
-    bda->ivecs[0x70].offset = OFFSET_entry_70;
-    bda->ivecs[0x74].offset = OFFSET_entry_74;
-    bda->ivecs[0x75].offset = OFFSET_entry_75;
-    bda->ivecs[0x10].offset = OFFSET_entry_10;
+    SET_BDA(ivecs[0x79].seg, 0);
+    SET_BDA(ivecs[0x79].offset, 0);
+
+    SET_BDA(ivecs[0x1E].offset, OFFSET_diskette_param_table2);
 }
 
 static void
 init_ebda()
 {
+    memset(ebda, 0, sizeof(*ebda));
     ebda->size = EBDA_SIZE;
-    bda->ebda_seg = EBDA_SEG;
-    bda->ivecs[0x41].seg = EBDA_SEG;
-    bda->ivecs[0x41].offset = 0x3d; // XXX
-    bda->ivecs[0x46].seg = EBDA_SEG;
-    bda->ivecs[0x46].offset = 0x4d; // XXX
-}
-
-static void
-pit_setup()
-{
-    // timer0: binary count, 16bit count, mode 2
-    outb(0x34, PORT_PIT_MODE);
-    // maximum count of 0000H = 18.2Hz
-    outb(0x0, PORT_PIT_COUNTER0);
-    outb(0x0, PORT_PIT_COUNTER0);
+    SET_BDA(ebda_seg, SEG_EBDA);
+    SET_BDA(ivecs[0x41].seg, SEG_EBDA);
+    SET_BDA(ivecs[0x41].offset
+            , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt[0]));
+    SET_BDA(ivecs[0x46].seg, SEG_EBDA);
+    SET_BDA(ivecs[0x41].offset
+            , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt[1]));
 }
 
 static void
-kbd_init()
+ram_probe(void)
 {
-}
-
-static void
-kbd_setup()
-{
-    bda->kbd_mode = 0x10;
-    bda->kbd_buf_head = bda->kbd_buf_tail = offsetof(struct bios_data_area_s, kbd_buf);
-    bda->kbd_buf_start_offset = offsetof(struct bios_data_area_s, kbd_buf);
-    bda->kbd_buf_end_offset = offsetof(struct bios_data_area_s, kbd_buf[sizeof(bda->kbd_buf)]);
-    kbd_init();
-
-    // XXX
-    u16 eqb = bda->equipment_list_flags;
-    eqb = (eqb & 0xff00) | inb_cmos(CMOS_EQUIPMENT_INFO);
-    bda->equipment_list_flags = eqb;
-}
+    dprintf(3, "Find memory size\n");
+    if (CONFIG_COREBOOT) {
+        coreboot_fill_map();
+    } else {
+        // On emulators, get memory size from nvram.
+        u32 rs = (inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM2_LOW)
+                  | (inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM2_HIGH) << 8)) * 65536;
+        if (rs)
+            rs += 16 * 1024 * 1024;
+        else
+            rs = ((inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM_LOW)
+                   | (inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM_HIGH) << 8)) * 1024
+                  + 1 * 1024 * 1024);
+        SET_EBDA(ram_size, rs);
+        add_e820(0, rs, E820_RAM);
+
+        /* reserve 256KB BIOS area at the end of 4 GB */
+        add_e820(0xfffc0000, 256*1024, E820_RESERVED);
+    }
 
-static void
-lpt_setup()
-{
-    // XXX
-}
+    // Don't declare any memory between 0xa0000 and 0x100000
+    add_e820(0xa0000, 0x50000, E820_HOLE);
 
-static void
-serial_setup()
-{
-    // XXX
-}
+    // Mark known areas as reserved.
+    add_e820((u32)MAKE_FARPTR(SEG_EBDA, 0), EBDA_SIZE * 1024, E820_RESERVED);
+    add_e820((u32)MAKE_FARPTR(SEG_BIOS, 0), 0x10000, E820_RESERVED);
 
-static u32
-bcd2bin(u8 val)
-{
-    return (val & 0xf) + ((val >> 4) * 10);
-}
-
-static void
-timer_setup()
-{
-    u32 seconds = bcd2bin(inb_cmos(CMOS_RTC_SECONDS));
-    u32 ticks = (seconds * 18206507) / 1000000;
-    u32 minutes = bcd2bin(inb_cmos(CMOS_RTC_MINUTES));
-    ticks += (minutes * 10923904) / 10000;
-    u32 hours = bcd2bin(inb_cmos(CMOS_RTC_HOURS));
-    ticks += (hours * 65543427) / 1000;
-    bda->timer_counter = ticks;
-    bda->timer_rollover = 0;
+    dprintf(1, "ram_size=0x%08x\n", GET_EBDA(ram_size));
 }
 
 static void
-pic_setup()
-{
-    outb(0x11, PORT_PIC1);
-    outb(0x11, PORT_PIC2_DATA);
-    outb(0x08, PORT_PIC1_DATA);
-    outb(0x70, PORT_PIC2_DATA);
-    outb(0x04, PORT_PIC1_DATA);
-    outb(0x02, PORT_PIC2_DATA);
-    outb(0x01, PORT_PIC1_DATA);
-    outb(0x01, PORT_PIC2_DATA);
-    outb(0xb8, PORT_PIC1_DATA);
-    if (CONFIG_PS2_MOUSE)
-        outb(0x8f, PORT_PIC2_DATA);
-    else
-        outb(0x9f, PORT_PIC2_DATA);
-}
-
-static void
-floppy_drive_post()
+init_boot_vectors()
 {
-    u8 type = inb_cmos(CMOS_FLOPPY_DRIVE_TYPE);
-    u8 out = 0;
-    if (type & 0xf0)
-        out |= 0x07;
-    if (type & 0x0f)
-        out |= 0x70;
-    bda->floppy_harddisk_info = out;
-    outb(0x02, PORT_DMA1_MASK_REG);
-
-    bda->ivecs[0x1E].offset = OFFSET_diskette_param_table2;
-}
+    dprintf(3, "init boot device ordering\n");
 
-static void
-cdemu_init()
-{
-    //ebda->cdemu.active = 0;
-}
+    // Floppy drive
+    struct ipl_entry_s *ip = &ebda->ipl.table[0];
+    ip->type = IPL_TYPE_FLOPPY;
+    ip++;
 
-static void
-ata_init()
-{
-}
+    // First HDD
+    ip->type = IPL_TYPE_HARDDISK;
+    ip++;
 
-static void
-ata_detect()
-{
-}
+    // CDROM
+    if (CONFIG_CDROM_BOOT) {
+        ip->type = IPL_TYPE_CDROM;
+        ip++;
+    }
 
-static void
-hard_drive_post()
-{
+    ebda->ipl.count = ip - ebda->ipl.table;
+    ebda->ipl.sequence = 0xffff;
+    if (CONFIG_COREBOOT) {
+        // XXX - hardcode defaults for coreboot.
+        ebda->ipl.bootorder = 0x00000231;
+        ebda->ipl.checkfloppysig = 1;
+    } else {
+        // On emulators, get boot order from nvram.
+        ebda->ipl.bootorder = (inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG2)
+                               | ((inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 0xf0) << 4));
+        if (!(inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 1))
+            ebda->ipl.checkfloppysig = 1;
+    }
 }
 
+// Execute a given option rom.
 static void
-init_boot_vectors()
+callrom(u16 seg, u16 offset)
 {
+    struct bregs br;
+    memset(&br, 0, sizeof(br));
+    br.es = SEG_BIOS;
+    br.di = OFFSET_pnp_string + 1; // starts 1 past for alignment
+    br.cs = seg;
+    br.ip = offset;
+    call16(&br);
+
+    debug_serial_setup();
 }
 
-static void __attribute__((noinline))
-call16(u16 seg, u16 offset)
-{
-    u32 segoff = (seg << 16) | offset;
-    asm volatile(
-        "pushal\n"  // Save registers
-        "ljmp $0x20, %0\n" // Jump to 16bit transition code
-        ".globl call16_resume\n"
-        "call16_resume:\n"  // point of return
-        "popal\n"   // restore registers
-        : : "Z" (OFFSET_call16), "b" (segoff));
-}
-
-static int
-checksum(u8 *p, u32 len)
-{
-    u32 i;
-    u8 sum = 0;
-    for (i=0; i<len; i++)
-        sum += p[i];
-    return sum;
-}
-
-#define PTR_TO_SEG(p) ((((u32)(p)) >> 4) & 0xf000)
-#define PTR_TO_OFFSET(p) (((u32)(p)) & 0xffff)
-
+// Find and run any "option roms" found in the given address range.
 static void
-rom_scan()
+rom_scan(u32 start, u32 end)
 {
-    u8 *p = (u8*)0xc0000;
-    for (; p <= (u8*)0xe0000; p += 2048) {
+    u8 *p = (u8*)start;
+    for (; p <= (u8*)end; p += 2048) {
         u8 *rom = p;
         if (*(u16*)rom != 0xaa55)
             continue;
         u32 len = rom[2] * 512;
-        if (checksum(rom, len) != 0)
+        u8 sum = checksum(rom, len);
+        if (sum != 0) {
+            dprintf(1, "Found option rom with bad checksum:"
+                    " loc=%p len=%d sum=%x\n"
+                    , rom, len, sum);
             continue;
+        }
         p = (u8*)(((u32)p + len) / 2048 * 2048);
-        call16(PTR_TO_SEG(rom), PTR_TO_OFFSET(rom + 3));
+        dprintf(1, "Running option rom at %p\n", rom+3);
+        callrom(FARPTR_TO_SEG(rom), FARPTR_TO_OFFSET(rom + 3));
+
+        if (GET_BDA(ebda_seg) != SEG_EBDA)
+            BX_PANIC("Option rom at %p attempted to move ebda from %x to %x\n"
+                     , rom, SEG_EBDA, GET_BDA(ebda_seg));
 
         // Look at the ROM's PnP Expansion header.  Properly, we're supposed
         // to init all the ROMs and then go back and build an IPL table of
@@ -244,23 +199,70 @@ rom_scan()
         // Found a device that thinks it can boot the system.  Record
         // its BEV and product name string.
 
-        // XXX
+        if (ebda->ipl.count >= ARRAY_SIZE(ebda->ipl.table))
+            continue;
+
+        struct ipl_entry_s *ip = &ebda->ipl.table[ebda->ipl.count];
+        ip->type = IPL_TYPE_BEV;
+        ip->vector = (FARPTR_TO_SEG(rom) << 16) | entry;
+
+        u16 desc = *(u16*)&rom[0x1a+0x10];
+        if (desc)
+            ip->description = (u32)MAKE_FARPTR(FARPTR_TO_SEG(rom), desc);
+
+        ebda->ipl.count++;
     }
 }
 
+// Main setup code.
 static void
-status_restart(u8 status)
+post()
 {
-#if 0
-    if (status == 0x05)
-        eoi_jmp_post();
-#endif
+    init_bda();
+    init_ebda();
+
+    pic_setup();
+    timer_setup();
+    kbd_setup();
+    lpt_setup();
+    serial_setup();
+    mouse_setup();
+    mathcp_setup();
 
-    BX_PANIC("Unimplemented shutdown status: %02x\n",(Bit8u)status);
+    memmap_setup();
+
+    ram_probe();
+
+    dprintf(1, "Scan for VGA option rom\n");
+    rom_scan(0xc0000, 0xc7800);
+
+    printf("BIOS - begin\n\n");
+
+    rombios32_init();
+
+    memmap_finalize();
+
+    floppy_drive_setup();
+    hard_drive_setup();
+
+    init_boot_vectors();
+
+    dprintf(1, "Scan for option roms\n");
+    rom_scan(0xc8000, 0xe0000);
 }
 
+// Clear .bss section for C code.
 static void
-post()
+clear_bss()
+{
+    dprintf(3, "clearing .bss section\n");
+    extern char __bss_start[], __bss_end[];
+    memset(__bss_start, 0, __bss_end - __bss_start);
+}
+
+// Reset DMA controller
+static void
+init_dma()
 {
     // first reset the DMA controllers
     outb(0, PORT_DMA1_MASTER_CLEAR);
@@ -269,44 +271,74 @@ post()
     // then initialize the DMA controllers
     outb(0xc0, PORT_DMA2_MODE_REG);
     outb(0x00, PORT_DMA2_MASK_REG);
+}
 
+// Check if the machine was setup with a special restart vector.
+static void
+check_restart_status()
+{
     // Get and then clear CMOS shutdown status.
     u8 status = inb_cmos(CMOS_RESET_CODE);
     outb_cmos(0, CMOS_RESET_CODE);
 
-    if (status != 0x00 && status != 0x09 && status < 0x0d)
-        status_restart(status);
-
-    BX_INFO("Start bios");
-
-    init_bda();
-    init_handlers();
-    init_ebda();
-
-    pit_setup();
-    kbd_setup();
-    lpt_setup();
-    serial_setup();
-    timer_setup();
-    pic_setup();
-    //pci_setup();
-    init_boot_vectors();
-    rom_scan();
-
-    printf("BIOS - begin\n\n");
+    if (status == 0x00 || status == 0x09 || status >= 0x0d)
+        // Normal post
+        return;
 
-    floppy_drive_post();
-    hard_drive_post();
-    if (CONFIG_ATA) {
-        ata_init();
-        ata_detect();
+    if (status != 0x05) {
+        BX_PANIC("Unimplemented shutdown status: %02x\n", status);
+        return;
     }
-    cdemu_init();
-    call16(0xf000, OFFSET_begin_boot);
+
+    // XXX - this is supposed to jump without changing any memory -
+    // but the stack has been altered by the time the code gets here.
+    eoi_pic2();
+    struct bregs br;
+    memset(&br, 0, sizeof(br));
+    br.cs = GET_BDA(jump_cs_ip) >> 16;
+    br.ip = GET_BDA(jump_cs_ip);
+    call16(&br);
 }
 
-void VISIBLE
+// 32-bit entry point.
+void VISIBLE32
 _start()
 {
+    init_dma();
+    check_restart_status();
+
+    debug_serial_setup();
+    dprintf(1, "Start bios\n");
+
+    // Setup for .bss and .data sections
+    clear_bss();
+    make_bios_writable();
+
+    // Perform main setup code.
     post();
+
+    // Present the user with a bootup menu.
+    interactive_bootmenu();
+
+    // Prep for boot process.
+    make_bios_readonly();
+    clear_bss();
+
+    // Invoke int 19 to start boot process.
+    dprintf(3, "Jump to int19\n");
+    struct bregs br;
+    memset(&br, 0, sizeof(br));
+    call16_int(0x19, &br);
 }
+
+// Externally visible 32bit entry point.
+asm(
+    ".global post32\n"
+    "post32:\n"
+    "cli\n"
+    "cld\n"
+    "lidtl " __stringify(0xf0000 | OFFSET_pmode_IDT_info) "\n"
+    "lgdtl " __stringify(0xf0000 | OFFSET_rombios32_gdt_48) "\n"
+    "movl $" __stringify(BUILD_STACK_ADDR) ", %esp\n"
+    "ljmp $0x10, $_start\n"
+    );