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
  90     dprintf(1, "ata%d-%d: PCHS=%u/%d/%d translation="
  91             , channel, slave, cylinders, heads, spt);
  92     switch (translation) {
  93     case TRANSLATION_NONE:
  94         dprintf(1, "none");
  95         break;
  96     case TRANSLATION_LBA:
  97         dprintf(1, "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         dprintf(1, "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             dprintf(1, "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, " LCHS=%d/%d/%d\n", cylinders, heads, spt);
 145
 146     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.heads, heads);
 147     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.cylinders, cylinders);
 148     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.spt, spt);
 149 }
 150
 151
 152 /****************************************************************
 153  * Drive mapping
 154  ****************************************************************/
 155
 156 // Fill in Fixed Disk Parameter Table (located in ebda).
 157 static void
 158 fill_fdpt(struct drive_s *drive_g, int hdid)
 159 {
 160     if (hdid > 1)
 161         return;
 162
 163     u16 nlc   = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.cylinders);
 164     u16 nlh   = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.heads);
 165     u16 nlspt = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.spt);
 166
 167     u16 npc   = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders);
 168     u16 nph   = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads);
 169     u16 npspt = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt);
 170
 171     struct fdpt_s *fdpt = &get_ebda_ptr()->fdpt[hdid];
 172     fdpt->precompensation = 0xffff;
 173     fdpt->drive_control_byte = 0xc0 | ((nph > 8) << 3);
 174     fdpt->landing_zone = npc;
 175     fdpt->cylinders = nlc;
 176     fdpt->heads = nlh;
 177     fdpt->sectors = nlspt;
 178
 179     if (nlc == npc && nlh == nph && nlspt == npspt)
 180         // no logical CHS mapping used, just physical CHS
 181         // use Standard Fixed Disk Parameter Table (FDPT)
 182         return;
 183
 184     // complies with Phoenix style Translated Fixed Disk Parameter
 185     // Table (FDPT)
 186     fdpt->phys_cylinders = npc;
 187     fdpt->phys_heads = nph;
 188     fdpt->phys_sectors = npspt;
 189     fdpt->a0h_signature = 0xa0;
 190
 191     // Checksum structure.
 192     fdpt->checksum -= checksum(fdpt, sizeof(*fdpt));
 193
 194     if (hdid == 0)
 195         SET_IVT(0x41, SEGOFF(get_ebda_seg(), offsetof(
 196                                  struct extended_bios_data_area_s, fdpt[0])));
 197     else
 198         SET_IVT(0x46, SEGOFF(get_ebda_seg(), offsetof(
 199                                  struct extended_bios_data_area_s, fdpt[1])));
 200 }
 201
 202 // Map a drive (that was registered via add_bcv_hd)
 203 void
 204 map_hd_drive(struct drive_s *drive_g)
 205 {
 206     // fill hdidmap
 207     u8 hdcount = GET_BDA(hdcount);
 208     if (hdcount >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
 209         return;
 210     dprintf(3, "Mapping hd drive %p to %d\n", drive_g, hdcount);
 211     int driveid = drive_g - Drives.drives;
 212     SET_GLOBAL(Drives.idmap[EXTTYPE_HD][hdcount], driveid);
 213     SET_BDA(hdcount, hdcount + 1);
 214
 215     // Fill "fdpt" structure.
 216     fill_fdpt(drive_g, hdcount);
 217 }
 218
 219 // Map a cd
 220 void
 221 map_cd_drive(struct drive_s *drive_g)
 222 {
 223     // fill cdidmap
 224     u8 cdcount = GET_GLOBAL(Drives.cdcount);
 225     if (cdcount >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
 226         return;
 227     dprintf(3, "Mapping cd drive %p to %d\n", drive_g, cdcount);
 228     int driveid = drive_g - Drives.drives;
 229     SET_GLOBAL(Drives.idmap[EXTTYPE_CD][cdcount], driveid);
 230     SET_GLOBAL(Drives.cdcount, cdcount+1);
 231 }
 232
 233 // Map a floppy
 234 void
 235 map_floppy_drive(struct drive_s *drive_g)
 236 {
 237     // fill idmap
 238     u8 floppycount = GET_GLOBAL(Drives.floppycount);
 239     if (floppycount >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
 240         return;
 241     dprintf(3, "Mapping floppy drive %p to %d\n", drive_g, floppycount);
 242     int driveid = drive_g - Drives.drives;
 243     SET_GLOBAL(Drives.idmap[EXTTYPE_FLOPPY][floppycount], driveid);
 244     floppycount++;
 245     SET_GLOBAL(Drives.floppycount, floppycount);
 246
 247     // Update equipment word bits for floppy
 248     if (floppycount == 1) {
 249         // 1 drive, ready for boot
 250         SETBITS_BDA(equipment_list_flags, 0x01);
 251         SET_BDA(floppy_harddisk_info, 0x07);
 252     } else {
 253         // 2 drives, ready for boot
 254         SETBITS_BDA(equipment_list_flags, 0x41);
 255         SET_BDA(floppy_harddisk_info, 0x77);
 256     }
 257 }
 258
 259 // Show a one line description (without trailing newline) of a drive.
 260 void
 261 describe_drive(struct drive_s *drive_g)
 262 {
 263     ASSERT32();
 264     u8 type = GET_GLOBAL(drive_g->type);
 265     switch (type) {
 266     case DTYPE_FLOPPY:
 267         describe_floppy(drive_g);
 268         break;
 269     case DTYPE_ATA:
 270         describe_ata(drive_g);
 271         break;
 272     case DTYPE_ATAPI:
 273         describe_atapi(drive_g);
 274         break;
 275     case DTYPE_RAMDISK:
 276         describe_ramdisk(drive_g);
 277         break;
 278     default:
 279         printf("Unknown");
 280         break;
 281     }
 282 }
 283
 284
 285 /****************************************************************
 286  * 16bit calling interface
 287  ****************************************************************/
 288
 289 // Execute a disk_op request.
 290 int
 291 process_op(struct disk_op_s *op)
 292 {
 293     u8 type = GET_GLOBAL(op->drive_g->type);
 294     switch (type) {
 295     case DTYPE_FLOPPY:
 296         return process_floppy_op(op);
 297     case DTYPE_ATA:
 298         return process_ata_op(op);
 299     case DTYPE_ATAPI:
 300         return process_atapi_op(op);
 301     case DTYPE_RAMDISK:
 302         return process_ramdisk_op(op);
 303     case DTYPE_CDEMU:
 304         return process_cdemu_op(op);
 305     default:
 306         op->count = 0;
 307         return DISK_RET_EPARAM;
 308     }
 309 }
 310
 311 // Execute a "disk_op_s" request - this runs on a stack in the ebda.
 312 static int
 313 __send_disk_op(struct disk_op_s *op_far, u16 op_seg)
 314 {
 315     struct disk_op_s dop;
 316     memcpy_far(GET_SEG(SS), &dop
 317                , op_seg, op_far
 318                , sizeof(dop));
 319
 320     dprintf(DEBUG_HDL_13, "disk_op d=%p lba=%d buf=%p count=%d cmd=%d\n"
 321             , dop.drive_g, (u32)dop.lba, dop.buf_fl
 322             , dop.count, dop.command);
 323
 324     irq_enable();
 325
 326     int status = process_op(&dop);
 327
 328     irq_disable();
 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 }