src/block.c

   1 // Disk setup and access
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008,2009  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 // Copyright (C) 2002  MandrakeSoft S.A.
   5 //
   6 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   7
   8 #include "disk.h" // struct ata_s
   9 #include "biosvar.h" // GET_GLOBAL
  10 #include "cmos.h" // inb_cmos
  11 #include "util.h" // dprintf
  12 #include "ata.h" // process_ata_op
  13
  14 struct drives_s Drives VAR16VISIBLE;
  15
  16 struct drive_s *
  17 getDrive(u8 exttype, u8 extdriveoffset)
  18 {
  19     // basic check : device has to be defined
  20     if (extdriveoffset >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
  21         return NULL;
  22
  23     // Get the ata channel
  24     u8 driveid = GET_GLOBAL(Drives.idmap[exttype][extdriveoffset]);
  25
  26     // basic check : device has to be valid
  27     if (driveid >= ARRAY_SIZE(Drives.drives))
  28         return NULL;
  29
  30     return &Drives.drives[driveid];
  31 }
  32
  33 struct drive_s *
  34 allocDrive()
  35 {
  36     int driveid = Drives.drivecount;
  37     if (driveid >= ARRAY_SIZE(Drives.drives))
  38         return NULL;
  39     Drives.drivecount++;
  40     struct drive_s *drive_g = &Drives.drives[driveid];
  41     memset(drive_g, 0, sizeof(*drive_g));
  42     return drive_g;
  43 }
  44
  45
  46 /****************************************************************
  47  * Disk geometry translation
  48  ****************************************************************/
  49
  50 static u8
  51 get_translation(struct drive_s *drive_g)
  52 {
  53     u8 type = GET_GLOBAL(drive_g->type);
  54     if (! CONFIG_COREBOOT && type == DTYPE_ATA) {
  55         // Emulators pass in the translation info via nvram.
  56         u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
  57         u8 channel = ataid / 2;
  58         u8 translation = inb_cmos(CMOS_BIOS_DISKTRANSFLAG + channel/2);
  59         translation >>= 2 * (ataid % 4);
  60         translation &= 0x03;
  61         return translation;
  62     }
  63
  64     // On COREBOOT, use a heuristic to determine translation type.
  65     u16 heads = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads);
  66     u16 cylinders = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders);
  67     u16 spt = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt);
  68
  69     if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && spt <= 63)
  70         return TRANSLATION_NONE;
  71     if (cylinders * heads <= 131072)
  72         return TRANSLATION_LARGE;
  73     return TRANSLATION_LBA;
  74 }
  75
  76 void
  77 setup_translation(struct drive_s *drive_g)
  78 {
  79     u8 translation = get_translation(drive_g);
  80     SET_GLOBAL(drive_g->translation, translation);
  81
  82     u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
  83     u8 channel = ataid / 2;
  84     u8 slave = ataid % 2;
  85     u16 heads = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads);
  86     u16 cylinders = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders);
  87     u16 spt = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt);
  88     u64 sectors = GET_GLOBAL(drive_g->sectors);
  89     const char *desc = NULL;
  90
  91     switch (translation) {
  92     default:
  93     case TRANSLATION_NONE:
  94         desc = "none";
  95         break;
  96     case TRANSLATION_LBA:
  97         desc = "lba";
  98         spt = 63;
  99         if (sectors > 63*255*1024) {
 100             heads = 255;
 101             cylinders = 1024;
 102             break;
 103         }
 104         u32 sect = (u32)sectors / 63;
 105         heads = sect / 1024;
 106         if (heads>128)
 107             heads = 255;
 108         else if (heads>64)
 109             heads = 128;
 110         else if (heads>32)
 111             heads = 64;
 112         else if (heads>16)
 113             heads = 32;
 114         else
 115             heads = 16;
 116         cylinders = sect / heads;
 117         break;
 118     case TRANSLATION_RECHS:
 119         desc = "r-echs";
 120         // Take care not to overflow
 121         if (heads==16) {
 122             if (cylinders>61439)
 123                 cylinders=61439;
 124             heads=15;
 125             cylinders = (u16)((u32)(cylinders)*16/15);
 126         }
 127         // then go through the large bitshift process
 128     case TRANSLATION_LARGE:
 129         if (translation == TRANSLATION_LARGE)
 130             desc = "large";
 131         while (cylinders > 1024) {
 132             cylinders >>= 1;
 133             heads <<= 1;
 134
 135             // If we max out the head count
 136             if (heads > 127)
 137                 break;
 138         }
 139         break;
 140     }
 141     // clip to 1024 cylinders in lchs
 142     if (cylinders > 1024)
 143         cylinders = 1024;
 144     dprintf(1, "ata%d-%d: PCHS=%u/%d/%d translation=%s LCHS=%d/%d/%d\n"
 145             , channel, slave
 146             , drive_g->pchs.cylinders, drive_g->pchs.heads, drive_g->pchs.spt
 147             , desc
 148             , cylinders, heads, spt);
 149
 150     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.heads, heads);
 151     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.cylinders, cylinders);
 152     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.spt, spt);
 153 }
 154
 155
 156 /****************************************************************
 157  * Drive mapping
 158  ****************************************************************/
 159
 160 // Fill in Fixed Disk Parameter Table (located in ebda).
 161 static void
 162 fill_fdpt(struct drive_s *drive_g, int hdid)
 163 {
 164     if (hdid > 1)
 165         return;
 166
 167     u16 nlc   = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.cylinders);
 168     u16 nlh   = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.heads);
 169     u16 nlspt = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.spt);
 170
 171     u16 npc   = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders);
 172     u16 nph   = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads);
 173     u16 npspt = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt);
 174
 175     struct fdpt_s *fdpt = &get_ebda_ptr()->fdpt[hdid];
 176     fdpt->precompensation = 0xffff;
 177     fdpt->drive_control_byte = 0xc0 | ((nph > 8) << 3);
 178     fdpt->landing_zone = npc;
 179     fdpt->cylinders = nlc;
 180     fdpt->heads = nlh;
 181     fdpt->sectors = nlspt;
 182
 183     if (nlc == npc && nlh == nph && nlspt == npspt)
 184         // no logical CHS mapping used, just physical CHS
 185         // use Standard Fixed Disk Parameter Table (FDPT)
 186         return;
 187
 188     // complies with Phoenix style Translated Fixed Disk Parameter
 189     // Table (FDPT)
 190     fdpt->phys_cylinders = npc;
 191     fdpt->phys_heads = nph;
 192     fdpt->phys_sectors = npspt;
 193     fdpt->a0h_signature = 0xa0;
 194
 195     // Checksum structure.
 196     fdpt->checksum -= checksum(fdpt, sizeof(*fdpt));
 197
 198     if (hdid == 0)
 199         SET_IVT(0x41, SEGOFF(get_ebda_seg(), offsetof(
 200                                  struct extended_bios_data_area_s, fdpt[0])));
 201     else
 202         SET_IVT(0x46, SEGOFF(get_ebda_seg(), offsetof(
 203                                  struct extended_bios_data_area_s, fdpt[1])));
 204 }
 205
 206 // Map a drive (that was registered via add_bcv_hd)
 207 void
 208 map_hd_drive(struct drive_s *drive_g)
 209 {
 210     // fill hdidmap
 211     u8 hdcount = GET_BDA(hdcount);
 212     if (hdcount >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
 213         return;
 214     dprintf(3, "Mapping hd drive %p to %d\n", drive_g, hdcount);
 215     int driveid = drive_g - Drives.drives;
 216     SET_GLOBAL(Drives.idmap[EXTTYPE_HD][hdcount], driveid);
 217     SET_BDA(hdcount, hdcount + 1);
 218
 219     // Fill "fdpt" structure.
 220     fill_fdpt(drive_g, hdcount);
 221 }
 222
 223 // Map a cd
 224 void
 225 map_cd_drive(struct drive_s *drive_g)
 226 {
 227     // fill cdidmap
 228     u8 cdcount = GET_GLOBAL(Drives.cdcount);
 229     if (cdcount >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
 230         return;
 231     dprintf(3, "Mapping cd drive %p to %d\n", drive_g, cdcount);
 232     int driveid = drive_g - Drives.drives;
 233     SET_GLOBAL(Drives.idmap[EXTTYPE_CD][cdcount], driveid);
 234     SET_GLOBAL(Drives.cdcount, cdcount+1);
 235 }
 236
 237 // Map a floppy
 238 void
 239 map_floppy_drive(struct drive_s *drive_g)
 240 {
 241     // fill idmap
 242     u8 floppycount = GET_GLOBAL(Drives.floppycount);
 243     if (floppycount >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
 244         return;
 245     dprintf(3, "Mapping floppy drive %p to %d\n", drive_g, floppycount);
 246     int driveid = drive_g - Drives.drives;
 247     SET_GLOBAL(Drives.idmap[EXTTYPE_FLOPPY][floppycount], driveid);
 248     floppycount++;
 249     SET_GLOBAL(Drives.floppycount, floppycount);
 250
 251     // Update equipment word bits for floppy
 252     if (floppycount == 1) {
 253         // 1 drive, ready for boot
 254         SETBITS_BDA(equipment_list_flags, 0x01);
 255         SET_BDA(floppy_harddisk_info, 0x07);
 256     } else {
 257         // 2 drives, ready for boot
 258         SETBITS_BDA(equipment_list_flags, 0x41);
 259         SET_BDA(floppy_harddisk_info, 0x77);
 260     }
 261 }
 262
 263 // Show a one line description (without trailing newline) of a drive.
 264 void
 265 describe_drive(struct drive_s *drive_g)
 266 {
 267     ASSERT32();
 268     u8 type = GET_GLOBAL(drive_g->type);
 269     switch (type) {
 270     case DTYPE_FLOPPY:
 271         describe_floppy(drive_g);
 272         break;
 273     case DTYPE_ATA:
 274         describe_ata(drive_g);
 275         break;
 276     case DTYPE_ATAPI:
 277         describe_atapi(drive_g);
 278         break;
 279     case DTYPE_RAMDISK:
 280         describe_ramdisk(drive_g);
 281         break;
 282     default:
 283         printf("Unknown");
 284         break;
 285     }
 286 }
 287
 288
 289 /****************************************************************
 290  * 16bit calling interface
 291  ****************************************************************/
 292
 293 // Execute a disk_op request.
 294 int
 295 process_op(struct disk_op_s *op)
 296 {
 297     u8 type = GET_GLOBAL(op->drive_g->type);
 298     switch (type) {
 299     case DTYPE_FLOPPY:
 300         return process_floppy_op(op);
 301     case DTYPE_ATA:
 302         return process_ata_op(op);
 303     case DTYPE_ATAPI:
 304         return process_atapi_op(op);
 305     case DTYPE_RAMDISK:
 306         return process_ramdisk_op(op);
 307     case DTYPE_CDEMU:
 308         return process_cdemu_op(op);
 309     default:
 310         op->count = 0;
 311         return DISK_RET_EPARAM;
 312     }
 313 }
 314
 315 // Execute a "disk_op_s" request - this runs on a stack in the ebda.
 316 static int
 317 __send_disk_op(struct disk_op_s *op_far, u16 op_seg)
 318 {
 319     struct disk_op_s dop;
 320     memcpy_far(GET_SEG(SS), &dop
 321                , op_seg, op_far
 322                , sizeof(dop));
 323
 324     dprintf(DEBUG_HDL_13, "disk_op d=%p lba=%d buf=%p count=%d cmd=%d\n"
 325             , dop.drive_g, (u32)dop.lba, dop.buf_fl
 326             , dop.count, dop.command);
 327
 328     int status = process_op(&dop);
 329
 330     // Update count with total sectors transferred.
 331     SET_FARVAR(op_seg, op_far->count, dop.count);
 332
 333     return status;
 334 }
 335
 336 // Execute a "disk_op_s" request by jumping to a stack in the ebda.
 337 int
 338 send_disk_op(struct disk_op_s *op)
 339 {
 340     if (! CONFIG_DRIVES)
 341         return -1;
 342     ASSERT16();
 343
 344     return stack_hop((u32)op, GET_SEG(SS), 0, __send_disk_op);
 345 }
 346
 347
 348 /****************************************************************
 349  * Setup
 350  ****************************************************************/
 351
 352 void
 353 drive_setup()
 354 {
 355     memset(&Drives, 0, sizeof(Drives));
 356     memset(&Drives.idmap, 0xff, sizeof(Drives.idmap));
 357 }