src/devices/oprom/x86.c

   1 /*
   2  * This file is part of the coreboot project.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007 Advanced Micro Devices, Inc.
   5  * Copyright (C) 2009-2010 coresystems GmbH
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20
  21 #include <device/pci.h>
  22 #include <string.h>
  23
  24 #include <arch/io.h>
  25 #include <arch/registers.h>
  26 #include <console/console.h>
  27 #include <arch/interrupt.h>
  28 #include <cbfs.h>
  29 #include <delay.h>
  30 #include "x86.h"
  31 #include "vbe.h"
  32 #include "../../src/lib/jpeg.h"
  33
  34 void (*realmode_call)(u32 addr, u32 eax, u32 ebx, u32 ecx, u32 edx,
  35                 u32 esi, u32 edi) __attribute__((regparm(0))) =
  36                                                 (void *)&__realmode_call;
  37
  38 void (*realmode_interrupt)(u32 intno, u32 eax, u32 ebx, u32 ecx, u32 edx,
  39                 u32 esi, u32 edi) __attribute__((regparm(0))) =
  40                                                 (void *)&__realmode_interrupt;
  41
  42 static void setup_bda(void)
  43 {
  44         /* clear BIOS DATA AREA */
  45         memset((void *)0x400, 0, 0x200);
  46
  47         write16(0x413, FAKE_MEMORY_SIZE / 1024);
  48         write16(0x40e, INITIAL_EBDA_SEGMENT);
  49
  50         /* Set up EBDA */
  51         memset((void *)(INITIAL_EBDA_SEGMENT << 4), 0, INITIAL_EBDA_SIZE);
  52         write16((INITIAL_EBDA_SEGMENT << 4) + 0x0, INITIAL_EBDA_SIZE / 1024);
  53 }
  54
  55 static void setup_rombios(void)
  56 {
  57         const char date[] = "06/11/99";
  58         memcpy((void *)0xffff5, &date, 8);
  59
  60         const char ident[] = "PCI_ISA";
  61         memcpy((void *)0xfffd9, &ident, 7);
  62
  63         /* system model: IBM-AT */
  64         write8(0xffffe, 0xfc);
  65 }
  66
  67 int (*intXX_handler[256])(struct eregs *regs) = { NULL };
  68
  69 static int intXX_exception_handler(struct eregs *regs)
  70 {
  71         printk(BIOS_INFO, "Oops, exception %d while executing option rom\n",
  72                         regs->vector);
  73 #if 0
  74         // Odd: The i945GM VGA oprom chokes on a pushl %eax and will
  75         // die with an exception #6 if we run the coreboot exception
  76         // handler. Just continue, as it executes fine.
  77         x86_exception(regs);    // Call coreboot exception handler
  78 #endif
  79
  80         return 0;               // Never returns?
  81 }
  82
  83 static int intXX_unknown_handler(struct eregs *regs)
  84 {
  85         printk(BIOS_INFO, "Unsupported software interrupt #0x%x eax 0x%x\n",
  86                         regs->vector, regs->eax);
  87
  88         return -1;
  89 }
  90
  91 /* setup interrupt handlers for mainboard */
  92 void mainboard_interrupt_handlers(int intXX, void *intXX_func)
  93 {
  94         intXX_handler[intXX] = intXX_func;
  95 }
  96
  97 static void setup_interrupt_handlers(void)
  98 {
  99         int i;
 100
 101         /* The first 16 intXX functions are not BIOS services,
 102          * but the CPU-generated exceptions ("hardware interrupts")
 103          */
 104         for (i = 0; i < 0x10; i++)
 105                 intXX_handler[i] = &intXX_exception_handler;
 106
 107         /* Mark all other intXX calls as unknown first */
 108         for (i = 0x10; i < 0x100; i++)
 109         {
 110                 /* If the mainboard_interrupt_handler isn't called first.
 111                  */
 112                 if(!intXX_handler[i])
 113                 {
 114                         /* Now set the default functions that are actually
 115                          * needed to initialize the option roms. This is
 116                          * very slick, as it allows us to implement mainboard
 117                          * specific interrupt handlers, such as the int15.
 118                          */
 119                         switch (i) {
 120                         case 0x10:
 121                                 intXX_handler[0x10] = &int10_handler;
 122                                 break;
 123                         case 0x12:
 124                                 intXX_handler[0x12] = &int12_handler;
 125                                 break;
 126                         case 0x16:
 127                                 intXX_handler[0x16] = &int16_handler;
 128                                 break;
 129                         case 0x1a:
 130                                 intXX_handler[0x1a] = &int1a_handler;
 131                                 break;
 132                         default:
 133                                 intXX_handler[i] = &intXX_unknown_handler;
 134                                 break;
 135                         }
 136                 }
 137         }
 138 }
 139
 140 static void write_idt_stub(void *target, u8 intnum)
 141 {
 142         unsigned char *codeptr;
 143         codeptr = (unsigned char *) target;
 144         memcpy(codeptr, &__idt_handler, (size_t)&__idt_handler_size);
 145         codeptr[3] = intnum; /* modify int# in the code stub. */
 146 }
 147
 148 static void setup_realmode_idt(void)
 149 {
 150         struct realmode_idt *idts = (struct realmode_idt *) 0;
 151         int i;
 152
 153         /* Copy IDT stub code for each interrupt. This might seem wasteful
 154          * but it is really simple
 155          */
 156          for (i = 0; i < 256; i++) {
 157                 idts[i].cs = 0;
 158                 idts[i].offset = 0x1000 + (i * (u32)&__idt_handler_size);
 159                 write_idt_stub((void *)((u32 )idts[i].offset), i);
 160         }
 161
 162         /* Many option ROMs use the hard coded interrupt entry points in the
 163          * system bios. So install them at the known locations.
 164          */
 165
 166         /* int42 is the relocated int10 */
 167         write_idt_stub((void *)0xff065, 0x42);
 168         /* BIOS Int 11 Handler F000:F84D */
 169         write_idt_stub((void *)0xff84d, 0x11);
 170         /* BIOS Int 12 Handler F000:F841 */
 171         write_idt_stub((void *)0xff841, 0x12);
 172         /* BIOS Int 13 Handler F000:EC59 */
 173         write_idt_stub((void *)0xfec59, 0x13);
 174         /* BIOS Int 14 Handler F000:E739 */
 175         write_idt_stub((void *)0xfe739, 0x14);
 176         /* BIOS Int 15 Handler F000:F859 */
 177         write_idt_stub((void *)0xff859, 0x15);
 178         /* BIOS Int 16 Handler F000:E82E */
 179         write_idt_stub((void *)0xfe82e, 0x16);
 180         /* BIOS Int 17 Handler F000:EFD2 */
 181         write_idt_stub((void *)0xfefd2, 0x17);
 182         /* ROM BIOS Int 1A Handler F000:FE6E */
 183         write_idt_stub((void *)0xffe6e, 0x1a);
 184 }
 185
 186 #if CONFIG_FRAMEBUFFER_SET_VESA_MODE
 187 static u8 vbe_get_mode_info(vbe_mode_info_t * mode_info)
 188 {
 189         char *buffer = (char *)&__buffer;
 190         u16 buffer_seg = (((unsigned long)buffer) >> 4) & 0xff00;
 191         u16 buffer_adr = ((unsigned long)buffer) & 0xffff;
 192         realmode_interrupt(0x10, VESA_GET_MODE_INFO, 0x0000,
 193                         mode_info->video_mode, 0x0000, buffer_seg, buffer_adr);
 194         memcpy(mode_info, buffer, sizeof(vbe_mode_info_t));
 195         return 0;
 196 }
 197
 198 static u8 vbe_set_mode(vbe_mode_info_t * mode_info)
 199 {
 200         // request linear framebuffer mode
 201         mode_info->video_mode |= (1 << 14);
 202         // request clearing of framebuffer
 203         mode_info->video_mode &= ~(1 << 15);
 204         realmode_interrupt(0x10, VESA_SET_MODE, mode_info->video_mode,
 205                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000);
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 vbe_mode_info_t mode_info;
 210
 211 /* These two functions could probably even be generic between
 212  * yabel and x86 native. TBD later.
 213  */
 214 void vbe_set_graphics(void)
 215 {
 216         mode_info.video_mode = (1 << 14) | CONFIG_FRAMEBUFFER_VESA_MODE;
 217         vbe_get_mode_info(&mode_info);
 218         unsigned char *framebuffer =
 219                 (unsigned char *) le32_to_cpu(mode_info.vesa.phys_base_ptr);
 220         printk(BIOS_DEBUG, "framebuffer: %p\n", framebuffer);
 221         printk(BIOS_DEBUG, "framebuffer: %x\n", mode_info.vesa.phys_base_ptr);
 222         vbe_set_mode(&mode_info);
 223 #if CONFIG_BOOTSPLASH
 224         struct jpeg_decdata *decdata;
 225         decdata = malloc(sizeof(*decdata));
 226         unsigned char *jpeg = cbfs_find_file("bootsplash.jpg",
 227                                                 CBFS_TYPE_BOOTSPLASH);
 228         if (!jpeg) {
 229                 return;
 230         }
 231         int ret = 0;
 232         ret = jpeg_decode(jpeg, framebuffer, 1024, 768, 16, decdata);
 233 #endif
 234 }
 235
 236 void vbe_textmode_console(void)
 237 {
 238         delay(2);
 239         realmode_interrupt(0x10, 0x0003, 0x0000, 0x0000,
 240                                 0x0000, 0x0000, 0x0000);
 241 }
 242
 243 void fill_lb_framebuffer(struct lb_framebuffer *framebuffer)
 244 {
 245         framebuffer->physical_address =
 246                                 le32_to_cpu(mode_info.vesa.phys_base_ptr);
 247
 248         framebuffer->x_resolution = le16_to_cpu(mode_info.vesa.x_resolution);
 249         framebuffer->y_resolution = le16_to_cpu(mode_info.vesa.y_resolution);
 250         framebuffer->bytes_per_line =
 251                                 le16_to_cpu(mode_info.vesa.bytes_per_scanline);
 252         framebuffer->bits_per_pixel = mode_info.vesa.bits_per_pixel;
 253
 254         framebuffer->red_mask_pos = mode_info.vesa.red_mask_pos;
 255         framebuffer->red_mask_size = mode_info.vesa.red_mask_size;
 256
 257         framebuffer->green_mask_pos = mode_info.vesa.green_mask_pos;
 258         framebuffer->green_mask_size = mode_info.vesa.green_mask_size;
 259
 260         framebuffer->blue_mask_pos = mode_info.vesa.blue_mask_pos;
 261         framebuffer->blue_mask_size = mode_info.vesa.blue_mask_size;
 262
 263         framebuffer->reserved_mask_pos = mode_info.vesa.reserved_mask_pos;
 264         framebuffer->reserved_mask_size = mode_info.vesa.reserved_mask_size;
 265 }
 266 #endif
 267
 268 void run_bios(struct device *dev, unsigned long addr)
 269 {
 270         u32 num_dev = (dev->bus->secondary << 8) | dev->path.pci.devfn;
 271
 272         /* Set up BIOS Data Area */
 273         setup_bda();
 274
 275         /* Set up some legacy information in the F segment */
 276         setup_rombios();
 277
 278         /* Set up C interrupt handlers */
 279         setup_interrupt_handlers();
 280
 281         /* Set up real-mode IDT */
 282         setup_realmode_idt();
 283
 284         memcpy(REALMODE_BASE, &__realmode_code, (size_t)&__realmode_code_size);
 285         printk(BIOS_SPEW, "Real mode stub @%p: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
 286                         (u32)&__realmode_code_size);
 287
 288         printk(BIOS_DEBUG, "Calling Option ROM...\n");
 289         /* TODO ES:DI Pointer to System BIOS PnP Installation Check Structure */
 290         /* Option ROM entry point is at OPROM start + 3 */
 291         realmode_call(addr + 0x0003, num_dev, 0xffff, 0x0000, 0xffff, 0x0, 0x0);
 292         printk(BIOS_DEBUG, "... Option ROM returned.\n");
 293
 294 #if CONFIG_FRAMEBUFFER_SET_VESA_MODE
 295         vbe_set_graphics();
 296 #endif
 297 }
 298
 299 #if CONFIG_GEODE_VSA
 300 #include <cpu/amd/lxdef.h>
 301 #include <cpu/amd/vr.h>
 302 #include <cbfs.h>
 303
 304 #define VSA2_BUFFER             0x60000
 305 #define VSA2_ENTRY_POINT        0x60020
 306
 307 // TODO move to a header file.
 308 void do_vsmbios(void);
 309
 310 /* VSA virtual register helper */
 311 static u32 VSA_vrRead(u16 classIndex)
 312 {
 313         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 314         asm volatile (
 315                 "movw   $0x0AC1C, %%dx\n"
 316                 "orl    $0x0FC530000, %%eax\n"
 317                 "outl   %%eax, %%dx\n"
 318                 "addb   $2, %%dl\n"
 319                 "inw    %%dx, %%ax\n"
 320                 : "=a" (eax), "=b"(ebx), "=c"(ecx), "=d"(edx)
 321                 : "a"(classIndex)
 322         );
 323
 324         return eax;
 325 }
 326
 327 void do_vsmbios(void)
 328 {
 329         printk(BIOS_DEBUG, "Preparing for VSA...\n");
 330
 331         /* Set up C interrupt handlers */
 332         setup_interrupt_handlers();
 333
 334         /* Setting up realmode IDT */
 335         setup_realmode_idt();
 336
 337         memcpy(REALMODE_BASE, &__realmode_code, (size_t)&__realmode_code_size);
 338         printk(BIOS_SPEW, "VSA: Real mode stub @%p: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
 339                         (u32)&__realmode_code_size);
 340
 341         if ((unsigned int)cbfs_load_stage("vsa") != VSA2_ENTRY_POINT) {
 342                 printk(BIOS_ERR, "Failed to load VSA.\n");
 343                 return;
 344         }
 345
 346         unsigned char *buf = (unsigned char *)VSA2_BUFFER;
 347         printk(BIOS_DEBUG, "VSA: Buffer @%p *[0k]=%02x\n", buf, buf[0]);
 348         printk(BIOS_DEBUG, "VSA: Signature *[0x20-0x23] is %02x:%02x:%02x:%02x\n",
 349                      buf[0x20], buf[0x21], buf[0x22], buf[0x23]);
 350
 351         /* Check for code to emit POST code at start of VSA. */
 352         if ((buf[0x20] != 0xb0) || (buf[0x21] != 0x10) ||
 353             (buf[0x22] != 0xe6) || (buf[0x23] != 0x80)) {
 354                 printk(BIOS_WARNING, "VSA: Signature incorrect. Install failed.\n");
 355                 return;
 356         }
 357
 358         printk(BIOS_DEBUG, "Calling VSA module...\n");
 359
 360         /* ECX gets SMM, EDX gets SYSMEM */
 361         realmode_call(VSA2_ENTRY_POINT, 0x0, 0x0, MSR_GLIU0_SMM,
 362                         MSR_GLIU0_SYSMEM, 0x0, 0x0);
 363
 364         printk(BIOS_DEBUG, "... VSA module returned.\n");
 365
 366         /* Restart timer 1 */
 367         outb(0x56, 0x43);
 368         outb(0x12, 0x41);
 369
 370         /* Check that VSA is running OK */
 371         if (VSA_vrRead(SIGNATURE) == VSA2_SIGNATURE)
 372                 printk(BIOS_DEBUG, "VSM: VSA2 VR signature verified.\n");
 373         else
 374                 printk(BIOS_ERR, "VSM: VSA2 VR signature not valid. Install failed.\n");
 375 }
 376 #endif
 377
 378 /* interrupt_handler() is called from assembler code only,
 379  * so there is no use in putting the prototype into a header file.
 380  */
 381 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 382             u32 gsfs, u32 dses,
 383             u32 edi, u32 esi,
 384             u32 ebp, u32 esp,
 385             u32 ebx, u32 edx,
 386             u32 ecx, u32 eax,
 387             u32 cs_ip, u16 stackflags);
 388
 389 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 390             u32 gsfs, u32 dses,
 391             u32 edi, u32 esi,
 392             u32 ebp, u32 esp,
 393             u32 ebx, u32 edx,
 394             u32 ecx, u32 eax,
 395             u32 cs_ip, u16 stackflags)
 396 {
 397         u32 ip;
 398         u32 cs;
 399         u32 flags;
 400         int ret = -1;
 401         struct eregs reg_info;
 402
 403         ip = cs_ip & 0xffff;
 404         cs = cs_ip >> 16;
 405         flags = stackflags;
 406
 407 #if CONFIG_REALMODE_DEBUG
 408         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: INT# 0x%x\n", intnumber);
 409         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: eax: %08x ebx: %08x ecx: %08x edx: %08x\n",
 410                       eax, ebx, ecx, edx);
 411         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: ebp: %08x esp: %08x edi: %08x esi: %08x\n",
 412                      ebp, esp, edi, esi);
 413         printk(BIOS_DEBUG, "oprom:  ip: %04x      cs: %04x   flags: %08x\n",
 414                      ip, cs, flags);
 415 #endif
 416
 417         // Fetch arguments from the stack and put them into
 418         // a structure that we want to pass on to our sub interrupt
 419         // handlers.
 420         reg_info = (struct eregs) {
 421                 .eax=eax,
 422                 .ecx=ecx,
 423                 .edx=edx,
 424                 .ebx=ebx,
 425                 .esp=esp,
 426                 .ebp=ebp,
 427                 .esi=esi,
 428                 .edi=edi,
 429                 .vector=intnumber,
 430                 .error_code=0, // ??
 431                 .eip=ip,
 432                 .cs=cs,
 433                 .eflags=flags // ??
 434         };
 435
 436         // Call the interrupt handler for this int#
 437         ret = intXX_handler[intnumber](&reg_info);
 438
 439         // Put registers back on the stack. The assembler code
 440         // will later pop them.
 441         // What happens here is that we force (volatile!) changing
 442         // the values of the parameters of this function. We do this
 443         // because we know that they stay alive on the stack after
 444         // we leave this function. Don't say this is bollocks.
 445         *(volatile u32 *)&eax = reg_info.eax;
 446         *(volatile u32 *)&ecx = reg_info.ecx;
 447         *(volatile u32 *)&edx = reg_info.edx;
 448         *(volatile u32 *)&ebx = reg_info.ebx;
 449         *(volatile u32 *)&esi = reg_info.esi;
 450         *(volatile u32 *)&edi = reg_info.edi;
 451         flags = reg_info.eflags;
 452
 453         /* Pass errors back to our caller via the CARRY flag */
 454         if (ret) {
 455                 printk(BIOS_DEBUG,"int%02x call returned error.\n", intnumber);
 456                 flags |= 1;  // error: set carry
 457         }else{
 458                 flags &= ~1; // no error: clear carry
 459         }
 460         *(volatile u16 *)&stackflags = flags;
 461
 462         return ret;
 463 }
 464