src/biosvar.h

   1 // Variable layouts of bios.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008-2010  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 //
   5 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   6 #ifndef __BIOSVAR_H
   7 #define __BIOSVAR_H
   8
   9 #include "types.h" // u8
  10 #include "farptr.h" // GET_FARVAR
  11 #include "config.h" // CONFIG_*
  12 #include "disk.h" // struct chs_s
  13
  14
  15 /****************************************************************
  16  * Interupt vector table
  17  ****************************************************************/
  18
  19 struct rmode_IVT {
  20     struct segoff_s ivec[256];
  21 };
  22
  23 #define GET_IVT(vector)                                         \
  24     GET_FARVAR(SEG_IVT, ((struct rmode_IVT *)0)->ivec[vector])
  25 #define SET_IVT(vector, segoff)                                         \
  26     SET_FARVAR(SEG_IVT, ((struct rmode_IVT *)0)->ivec[vector], segoff)
  27
  28 #define FUNC16(func) ({                                 \
  29         ASSERT32FLAT();                                 \
  30         extern void func (void);                        \
  31         SEGOFF(SEG_BIOS, (u32)func - BUILD_BIOS_ADDR);  \
  32     })
  33
  34
  35 /****************************************************************
  36  * Bios Data Area (BDA)
  37  ****************************************************************/
  38
  39 struct bios_data_area_s {
  40     // 40:00
  41     u16 port_com[4];
  42     u16 port_lpt[3];
  43     u16 ebda_seg;
  44     // 40:10
  45     u16 equipment_list_flags;
  46     u8 pad1;
  47     u16 mem_size_kb;
  48     u8 pad2;
  49     u8 ps2_ctrl_flag;
  50     u8 kbd_flag0;
  51     u8 kbd_flag1;
  52     u8 alt_keypad;
  53     u16 kbd_buf_head;
  54     u16 kbd_buf_tail;
  55     // 40:1e
  56     u8 kbd_buf[32];
  57     u8 floppy_recalibration_status;
  58     u8 floppy_motor_status;
  59     // 40:40
  60     u8 floppy_motor_counter;
  61     u8 floppy_last_status;
  62     u8 floppy_return_status[7];
  63     u8 video_mode;
  64     u16 video_cols;
  65     u16 video_pagesize;
  66     u16 video_pagestart;
  67     // 40:50
  68     u16 cursor_pos[8];
  69     // 40:60
  70     u16 cursor_type;
  71     u8 video_page;
  72     u16 crtc_address;
  73     u8 video_msr;
  74     u8 video_pal;
  75     struct segoff_s jump;
  76     u8 other_6b;
  77     u32 timer_counter;
  78     // 40:70
  79     u8 timer_rollover;
  80     u8 break_flag;
  81     u16 soft_reset_flag;
  82     u8 disk_last_status;
  83     u8 hdcount;
  84     u8 disk_control_byte;
  85     u8 port_disk;
  86     u8 lpt_timeout[4];
  87     u8 com_timeout[4];
  88     // 40:80
  89     u16 kbd_buf_start_offset;
  90     u16 kbd_buf_end_offset;
  91     u8 video_rows;
  92     u16 char_height;
  93     u8 video_ctl;
  94     u8 video_switches;
  95     u8 modeset_ctl;
  96     u8 dcc_index;
  97     u8 floppy_last_data_rate;
  98     u8 disk_status_controller;
  99     u8 disk_error_controller;
 100     u8 disk_interrupt_flag;
 101     u8 floppy_harddisk_info;
 102     // 40:90
 103     u8 floppy_media_state[4];
 104     u8 floppy_track[2];
 105     u8 kbd_flag2;
 106     u8 kbd_led;
 107     struct segoff_s user_wait_complete_flag;
 108     u32 user_wait_timeout;
 109     // 40:A0
 110     u8 rtc_wait_flag;
 111     u8 other_a1[7];
 112     struct segoff_s video_savetable;
 113     u8 other_ac[4];
 114     // 40:B0
 115     u8 other_b0[10];
 116     u16 vbe_mode;
 117 } PACKED;
 118
 119 // BDA floppy_recalibration_status bitdefs
 120 #define FRS_TIMEOUT (1<<7)
 121
 122 // BDA rtc_wait_flag bitdefs
 123 #define RWS_WAIT_PENDING (1<<0)
 124 #define RWS_WAIT_ELAPSED (1<<7)
 125
 126 // BDA floppy_media_state bitdefs
 127 #define FMS_DRIVE_STATE_MASK        (0x07)
 128 #define FMS_MEDIA_DRIVE_ESTABLISHED (1<<4)
 129 #define FMS_DOUBLE_STEPPING         (1<<5)
 130 #define FMS_DATA_RATE_MASK          (0xc0)
 131
 132 // Accessor functions
 133 #define GET_BDA(var) \
 134     GET_FARVAR(SEG_BDA, ((struct bios_data_area_s *)0)->var)
 135 #define SET_BDA(var, val) \
 136     SET_FARVAR(SEG_BDA, ((struct bios_data_area_s *)0)->var, (val))
 137 #define CLEARBITS_BDA(var, val) do {                                    \
 138         typeof(((struct bios_data_area_s *)0)->var) __val = GET_BDA(var); \
 139         SET_BDA(var, (__val & ~(val)));                                 \
 140     } while (0)
 141 #define SETBITS_BDA(var, val) do {                                      \
 142         typeof(((struct bios_data_area_s *)0)->var) __val = GET_BDA(var); \
 143         SET_BDA(var, (__val | (val)));                                  \
 144     } while (0)
 145
 146
 147 /****************************************************************
 148  * Extended Bios Data Area (EBDA)
 149  ****************************************************************/
 150
 151 // DPTE definition
 152 struct dpte_s {
 153     u16 iobase1;
 154     u16 iobase2;
 155     u8  prefix;
 156     u8  unused;
 157     u8  irq;
 158     u8  blkcount;
 159     u8  dma;
 160     u8  pio;
 161     u16 options;
 162     u16 reserved;
 163     u8  revision;
 164     u8  checksum;
 165 };
 166
 167 // ElTorito Device Emulation data
 168 struct cdemu_s {
 169     struct drive_s *emulated_drive_gf;
 170     u32 ilba;
 171     u16 buffer_segment;
 172     u16 load_segment;
 173     u16 sector_count;
 174     u8  active;
 175     u8  media;
 176     u8  emulated_extdrive;
 177
 178     // Virtual device
 179     struct chs_s lchs;
 180 };
 181
 182 struct fdpt_s {
 183     u16 cylinders;
 184     u8 heads;
 185     u8 a0h_signature;
 186     u8 phys_sectors;
 187     u16 precompensation;
 188     u8 reserved;
 189     u8 drive_control_byte;
 190     u16 phys_cylinders;
 191     u8 phys_heads;
 192     u16 landing_zone;
 193     u8 sectors;
 194     u8 checksum;
 195 } PACKED;
 196
 197 struct usbkeyinfo {
 198     union {
 199         struct {
 200             u8 modifiers;
 201             u8 repeatcount;
 202             u8 keys[6];
 203         };
 204         u64 data;
 205     };
 206 };
 207
 208 struct extended_bios_data_area_s {
 209     u8 size;
 210     u8 reserved1[0x21];
 211     struct segoff_s far_call_pointer;
 212     u8 mouse_flag1;
 213     u8 mouse_flag2;
 214     u8 mouse_data[0x08];
 215     // 0x30
 216     u8 other1[0x0d];
 217
 218     // 0x3d
 219     struct fdpt_s fdpt[2];
 220
 221     // 0x5d
 222     u8 other2[0xC4];
 223
 224     // 0x121 - Begin custom storage.
 225     u8 bootsplash_active;
 226     u8 ps2ctr;
 227     struct usbkeyinfo usbkey_last;
 228
 229     int RTCusers;
 230
 231     // El Torito Emulation data
 232     struct cdemu_s cdemu;
 233
 234     // Buffer for disk DPTE table
 235     struct dpte_s dpte;
 236
 237     // Locks for removable devices
 238     u8 cdrom_locks[CONFIG_MAX_EXTDRIVE];
 239
 240     u16 boot_sequence;
 241
 242     // Stack space available for code that needs it.
 243     u8 extra_stack[512] __aligned(8);
 244 } PACKED;
 245
 246 // The initial size and location of EBDA
 247 #define EBDA_SIZE_START \
 248     DIV_ROUND_UP(sizeof(struct extended_bios_data_area_s), 1024)
 249 #define EBDA_SEGMENT_START \
 250     FLATPTR_TO_SEG(BUILD_LOWRAM_END - EBDA_SIZE_START*1024)
 251
 252 // Accessor functions
 253 static inline u16 get_ebda_seg(void) {
 254     return GET_BDA(ebda_seg);
 255 }
 256 static inline struct extended_bios_data_area_s *
 257 get_ebda_ptr(void)
 258 {
 259     ASSERT32FLAT();
 260     return MAKE_FLATPTR(get_ebda_seg(), 0);
 261 }
 262 #define GET_EBDA2(eseg, var)                                            \
 263     GET_FARVAR(eseg, ((struct extended_bios_data_area_s *)0)->var)
 264 #define SET_EBDA2(eseg, var, val)                                       \
 265     SET_FARVAR(eseg, ((struct extended_bios_data_area_s *)0)->var, (val))
 266 #define GET_EBDA(var)                           \
 267     GET_EBDA2(get_ebda_seg(), var)
 268 #define SET_EBDA(var, val)                      \
 269     SET_EBDA2(get_ebda_seg(), var, (val))
 270
 271 #define EBDA_OFFSET_TOP_STACK                                   \
 272     offsetof(struct extended_bios_data_area_s, extra_stack[     \
 273                  FIELD_SIZEOF(struct extended_bios_data_area_s  \
 274                               , extra_stack)])
 275
 276
 277 /****************************************************************
 278  * Global variables
 279  ****************************************************************/
 280
 281 #if MODE16 == 0 && MODESEGMENT == 1
 282 // In 32bit segmented mode %cs may not be readable and the code may be
 283 // relocated.  The entry code sets up %gs with a readable segment and
 284 // the code offset can be determined by get_global_offset().
 285 #define GLOBAL_SEGREG GS
 286 static inline u32 __attribute_const get_global_offset(void) {
 287     u32 ret;
 288     asm("  calll 1f\n"
 289         "1:popl %0\n"
 290         "  subl $1b, %0"
 291         : "=r"(ret));
 292     return ret;
 293 }
 294 #else
 295 #define GLOBAL_SEGREG CS
 296 static inline u32 __attribute_const get_global_offset(void) {
 297     return 0;
 298 }
 299 #endif
 300 static inline u16 get_global_seg(void) {
 301     return GET_SEG(GLOBAL_SEGREG);
 302 }
 303 #define GET_GLOBAL(var)                                                 \
 304     GET_VAR(GLOBAL_SEGREG, *(typeof(&(var)))((void*)&(var)              \
 305                                              + get_global_offset()))
 306 #define SET_GLOBAL(var, val) do {               \
 307         ASSERT32FLAT();                         \
 308         (var) = (val);                          \
 309     } while (0)
 310 #if MODESEGMENT
 311 #define GLOBALFLAT2GLOBAL(var) ((typeof(var))((void*)(var) - BUILD_BIOS_ADDR))
 312 #else
 313 #define GLOBALFLAT2GLOBAL(var) (var)
 314 #endif
 315 // Access a "flat" pointer known to point to the f-segment.
 316 #define GET_GLOBALFLAT(var) GET_GLOBAL(*GLOBALFLAT2GLOBAL(&(var)))
 317
 318
 319 /****************************************************************
 320  * Bios Config Table
 321  ****************************************************************/
 322
 323 struct bios_config_table_s {
 324     u16 size;
 325     u8 model;
 326     u8 submodel;
 327     u8 biosrev;
 328     u8 feature1, feature2, feature3, feature4, feature5;
 329 } PACKED;
 330
 331 extern struct bios_config_table_s BIOS_CONFIG_TABLE __aligned(1);
 332
 333 #endif // __BIOSVAR_H