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